KR20200097136A

KR20200097136A - 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물

Info

Publication number: KR20200097136A
Application number: KR1020190014541A
Authority: KR
Inventors: 이종걸; 백동기; 이성남; 강한희
Original assignee: (주)이녹스첨단소재
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2020-08-18
Also published as: CN111534254B; US20200255704A1; US11066580B2; KR102554029B1; JP2020128532A; CN111534254A; JP6845952B2

Abstract

본 발명은 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 저온, 상온 뿐만 아니라 고온에 있어서도 특정 범위의 저장 탄성율을 만족함으로서, 우수한 폴딩(folding) 특성을 구현할 뿐만 아니라, 우수한 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족할 수 있는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물에 관한 것이다.

Description

폴더블 디스플레이용 점착제 조성물{Pressure Sensitive Adhesive composition using foldable display}

감압 접착제(pressure sensitive adhesive)란, 표면이 오염되지 않는 한 영구히 끈적이는 성질을 유지할 수 있는 물질을 사용하여, 상온에서 지압과 같은 아주 작은 압력에 의해 짧은 시간에 쉽게 피착제와 접착시키는 물질이다.

이러한 감압 접착제는, 생활용품, 자동차, 항공, IT 산업 등 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, IT 산업 분야에는 반도체, 휴대전화, 디스플레이, 정밀제품 등의 운반, 소재의 고정 및 보호용으로 사용되고 있다.

최근 디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 접거나, 롤(Roll) 형상으로 말거나, 고무줄처럼 늘리는 등, 사용 단계에서 변형 가능한 디스플레이 장치들이 연구 및 개발되고 있다. 이들 디스플레이는 다양한 형태로 변형 가능하기 때문에, 사용 단계에서의 디스플레이의 대형화 요구와 휴대를 위한 디스플레이의 소형화의 요구를 모두 만족시킬 수 있다. 변형 가능한 디스플레이 장치는 미리 설정된 형태로 변형될 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 요구에 상응하여 또는 디스플레이 장치가 사용되는 상황의 필요에 맞추어 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 디스플레이의 변형된 형태를 인식하고, 인식한 형태에 대응하여 디스플레이 장치를 제어할 필요가 있다.

한편, 변형 가능한 디스플레이 장치는 변형에 따라 디스플레이 장치의 각 구성이 손상될 문제가 있기 때문에, 이러한 디스플레이 장치의 각 구성들은 폴딩(Folding) 신뢰성 및 안정성을 만족해야 한다.

따라서, 변형 가능한 디스플레이 장치에 사용되는 접착제도 앞서 언급한 폴딩(Folding) 신뢰성 및 안정성을 만족해야 하며, 현재, 시판되고 있는 변형 가능한 디스플레이 장치에 사용되는 접착제는 폴딩(folding) 특성을 만족할 수 있지만, 점착력, 내열성 및 복원율 등의 물성을 모두 만족하지 못하는 문제점이 있었다.

한국 공개특허번호 제2015-0011230호(공개일 : 2015.01.30)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 저온, 상온 뿐만 아니라 고온에 있어서도 특정 범위의 저장 탄성율을 만족함으로서, 우수한 폴딩(folding) 특성을 구현할 뿐만 아니라, 우수한 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족할 수 있는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 아크릴 중합체 및 가교제를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 조건 (1) 내지 (3)을 만족할 수 있다.

(1) 60×10⁴Pa ≤ A ≤ 95×10⁴Pa

(2) 8×10⁴Pa ≤ B ≤ 11×10⁴Pa

(3) 2×10⁴Pa ≤ C ≤ 5×10⁴Pa

상기 조건 (1)에 있어서, A는 -20℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고,

상기 조건 (2)에 있어서, B는 25℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며,

상기 조건 (3)에 있어서, C는 200℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 아크릴 중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서, R₁은 C1 ~ C20의 알킬기이고, R₂는 카르복실기(carboxyl group), 카복실메틸에스터기(carboxymethyl ester group), 2-카복실에틸에스터기(2-carboxyethyl ester group), 3-카복실프로필에스터기(3-carboxypropyl ester group), 4-카복실부틸에스터기(4-carboxypropyl ester group), 5-카복실펜틸에스터기(5-carboxypentyl ester group) 또는 6-카복실헥실에스터기(6-carboxyhexyl ester group)이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 각각 독립적으로 -H 또는 C1 ~ C10의 알킬기이고, m은 87 ~ 95, n은 5 ~ 13를 만족하는 유리수이다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 가교제는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N,N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 가교제 0.1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 조건 (4) 내지 (6)을 더 만족할 수 있다.

(4) 4×10⁴Pa ≤ D ≤ 8×10⁴Pa

(5) 3×10⁴Pa ≤ E ≤ 5.5×10⁴Pa

(6) 2.5×10⁴Pa ≤ F ≤ 5×10⁴Pa

상기 조건 (4)에 있어서, D는 60℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고,

상기 조건 (5)에 있어서, E는 100℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며,

상기 조건 (6)에 있어서, F는 150℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 조건 (7) 내지 (9)를 더 만족할 수 있다.

(7) 75% ≤ G

(8) 85% ≤ H

(9) 90% ≤ I

상기 조건 (7)에 있어서, G는 경화된 점착제 조성물을 -20℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이고,

상기 조건 (8)에 있어서, H는 경화된 점착제 조성물을 25℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이며,

상기 조건 (9)에 있어서, I는 경화된 점착제 조성물을 60℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이다.

[관계식 1]

변형 발생 600초 후 복원율(%) = (600초 후 변형율 - 600초 후 잔류 변형율) / 600초 후 변형율 * 100

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물의 유리전이온도(Tg)는 -27 ~ -32℃일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물의 산가는 8 ~ 19mgKOH/g일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 무 알칼리 유리판(Non Alkali Glass)에 부착 후, 분당 300mm의 속도로 180°로 박리시킬 때, 측정한 점착력이 700 ~ 1200gf/inch일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.

[관계식 2]

상기 관계식 2에 있어서, A는 -20℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고, B는 25℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며, C는 200℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 저온, 상온 뿐만 아니라 고온에 있어서도 특정 범위의 저장 탄성율을 만족함으로서, 우수한 폴딩(folding) 특성을 구현할 뿐만 아니라, 우수한 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명에서의 저온은 -10℃ 이하의 온도, 바람직하게는 -10 ~ -30℃, 더욱 바람직하게는 -15 ~ -25℃일 수 있다. 또한, 본 발명에서의 상온은 10 ~ 40℃의 온도, 바람직하게는 15 ~ 35℃, 더욱 바람직하게는 20 ~ 30℃일 수 있다. 또한, 본 발명에서의 고온은 100℃ 이상의 온도, 바람직하게는 150 ~ 270℃의 온도, 더욱 바람직하게는 170 ~ 250℃의 온도일 수 있다.

본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 일례로서, 경화되어 점착제층을 형성하고, 점착제층은 폴더블(foldable) 디스플레이에 포함되어 디스플레이 패널과 커버 글라스를 부착하는 등의 용도로 이용될 수 있다.

또한, 본 발명에서 정의하는 "폴더블 디스플레이"는 종이처럼 접혔다 폈다를 반복할 수 있도록 설계되어, 접힘 부분이 곡률 반경이 5mm 이내인 플렉서블 디스플레이를 의미할 수 있다.

또한, 폴더블 디스플레이에 적용되는 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 기존 다른 용도의 점착제와 달리 폴딩(folding) 특성을 구현해야 하여, 이러한 폴딩 특성을 우수하게 구현하기 위해서는 저온, 상온 뿐만 아니라 고온에 있어서도 특정 범위의 저장 탄성율을 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 말하는 저온, 상온 뿐만 아니라 고온에 있어서도 특정 범위의 저장 탄성율을 만족할 때, 폴딩 특성을 우수하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족하는 범위이다.

또한, 폴더블 디스플레이의 기타 구체적인 구성은, 예를 들면 한국 공개특허번호 제2015-0138450호 등에 의해 공지되어 있으며, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 이러한 공지의 폴더블 디스플레이의 구성에 제한 없이 포함할 수 있다.

본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 아크릴 중합체 및 가교제를 포함할 수 있다.

본 발명의 아크릴 중합체는 가교성 관능기를 포함할 수 있다.

가교성 관능기는 가교제와 가교 반응을 일으킬 수 있는 것이라면, 제한 없이 선택될 수 있고, 바람직하게는 히드록시기, 이소시아네이트기, 글리시딜기, 에폭시기, 아민기 및 카르복시기 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 아크릴 중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서, R₁은 C1 ~ C20의 알킬기이고, 바람직하게는 C2 ~ C16의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 C3 ~ C12의 알킬기이다.

또한, 상기 화학식 1에 있어서, R₂는 카르복실기(carboxyl group), 카복실메틸에스터기(carboxymethyl ester group), 2-카복실에틸에스터기(2-carboxyethyl ester group), 3-카복실프로필에스터기(3-carboxypropyl ester group), 4-카복실부틸에스터기(4-carboxypropyl ester group), 5-카복실펜틸에스터기(5-carboxypentyl ester group) 또는 6-카복실헥실에스터기(6-carboxyhexyl ester group)이고, 바람직하게는 카복실메틸에스터기(carboxymethyl ester group), 2-카복실에틸에스터기(2-carboxyethyl ester group), 3-카복실프로필에스터기(3-carboxypropyl ester group), 4-카복실부틸에스터기(4-carboxypropyl ester group), 5-카복실펜틸에스터기(5-carboxypentyl ester group) 또는 6-카복실헥실에스터기(6-carboxyhexyl ester group)이며, 더욱 바람직하게는 2-카복실에틸에스터기(2-carboxyethyl ester group), 3-카복실프로필에스터기(3-carboxypropyl ester group), 4-카복실부틸에스터기(4-carboxypropyl ester group), 5-카복실펜틸에스터기(5-carboxypentyl ester group) 또는 6-카복실헥실에스터기(6-carboxyhexyl ester group)이다.

또한, 상기 화학식 1에 있어서, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 각각 독립적으로 -H 또는 C1 ~ C10의 알킬기이고, 바람직하게는 R₃는 -H 또는 C1 ~ C3의 알킬기, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈는 각각 독립적으로 -H 또는 C1 ~ C10의 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 R₃는 -H 또는 메틸기, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈는 각각 독립적으로 -H 또는 C1 ~ C5의 알킬기이다.

또한, 상기 화학식 1에 있어서, m은 87 ~ 95, 바람직하게는 88 ~ 94를 만족하는 유리수이다.

또한, 상기 화학식 1에 있어서, n은 5 ~ 13, 바람직하게는 6 ~ 12를 만족하는 유리수이다.

한편, 본 발명의 아크릴 중합체는 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 일 예로서, 본 발명의 아크릴 중합체는 아크릴 중합체를 제조하는데 필요한 단량체를 선택하고, 선택된 단량체를 목적하는 비율로 배합한 단량체의 혼합물을 용액 중합(Solution polymerization), 괴상 중합(Bulk poylmerization), 현탁 중합(suspention polymerization) 또는 유화 중합(emulsion polymerization) 방식 등의 방식에 적용하여 제조할 수 있으며, 적절하게는 용액 중합에 의해 제조될 수 있다. 용액 중합을 통해 중합체를 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않는다.

또한, 용액 중합 방법은, 본 발명의 아크릴 중합체를 제조하기 위해 선택된 단량체 성분을 적절한 중량비율로 혼합한 상태에서, 라디칼 중합 개시제 및 용제를 혼합하여 30℃ 내지 140℃의 중합 온도에서 3 ~ 15시간 동안 수행될 수 있다.

본 발명의 아크릴 중합체를 제조하기 위해 이용되는 라디칼 중합 개시제는 공지의 물질일 수 있으며, 일 예로서, 아조비스이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산카르보니트릴 등의 아조계 중합 개시제 또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸 등과 같은 산화물계; 등의 것을 사용할 수 있다.

또한, 라디칼 중합 개시제는, 단독 또는 이종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여, 0.01 ~ 1 중량부를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 아크릴 중합체를 제조하기 위해 이용되는 용제는 공지의 물질일 수 있으며, 일 예로서 에틸아세테이트 또는 톨루엔 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

나아가, 본 발명의 가교제는 본 발명의 아크릴 중합체의 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 한 분자 내에 2개 이상 포함하는 2관능 이상의 다관능성 화합물, 구체적으로, 상기 관능기를 한 분자 내에 2 내지 6개 포함하는 다관능성 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 한 분자 내에 포함되어 있는 2개 이상의 관능기는 동일하거나 서로 다른 종의 관능기일 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 가교제는 알콕시 실란기, 카르복시기, 산 무수물기, 비닐에테르기, 아민기, 카르보닐기, 이소시아네이트기, 에폭시기, 아지리디닐기, 카르보디이미드기 및 옥사졸린기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상 관능기를 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N,N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, N,N,N,N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 가교제 0.1 ~ 10 중량부, 바람직하게는 0.5 ~ 5 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 가교제가 상기 중량부 범위를 벗어나게 된다면 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 후술할 저장 탄성율의 범위를 달성할 수 없는 문제가 있을 수 있다.

나아가, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 조건 (1) 내지 (3)을 만족할 수 있다.

(1) 60×10⁴Pa ≤ A ≤ 95×10⁴Pa, 바람직하게는 63×10⁴Pa ≤ A ≤ 94×10⁴Pa

상기 조건 (1)에 있어서, A는 -20℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

만일, 상기 조건 (1)에 있어서, A가 60×10⁴Pa 미만이면 복원율 및 잔류 변형율의 문제가 있을 수 있고, 95×10⁴Pa를 초과하면 경화 후 점착제 조성물의 크랙이 발생하거나 들뜸이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

(2) 8×10⁴Pa ≤ B ≤ 11×10⁴Pa, 바람직하게는 8.1×10⁴Pa ≤ B ≤ 10.8×10⁴Pa

상기 조건 (2)에 있어서, B는 25℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

만일, 상기 조건 (2)에 있어서, B가 8×10⁴Pa 미만이면 타발시 경화 후 점착제 조성물이 찐의 문제가 있을 수 있고, 11×10⁴Pa를 초과하면 경화 후 점착제 조성물의 크랙이 발생하거나 들뜸이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

(3) 2×10⁴Pa ≤ C ≤ 5×10⁴Pa, 바람직하게는 2.3×10⁴Pa ≤ C ≤ 4.7×10⁴Pa

만일, 상기 조건 (3)에 있어서, C가 2×10⁴Pa 미만이면 내열성 저하의 문제가 있을 수 있고, 5×10⁴Pa를 초과하면 물성 변화의 문제가 있을 수 있다.

나아가, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.

[관계식 2]

, 바람직하게는

, 더욱 바람직하게는

만일, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물이 상기 관계식 2를 만족하지 못한다면, 폴딩(folding) 특성, 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족하기 어려운 문제가 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 하기 조건 (4) 내지 (6)을 더 만족할 수 있다.

(4) 4×10⁴Pa ≤ D ≤ 8×10⁴Pa, 바람직하게는 4.5×10⁴Pa ≤ D ≤ 7.9×10⁴Pa

상기 조건 (4)에 있어서, D는 60℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

만일, 상기 조건 (4)에 있어서, D가 4×10⁴Pa 미만이면 내열성의 문제가 있을 수 있고, 95×10⁴Pa를 초과하면 고온 변형율의 문제가 있을 수 있다.

(5) 3×10⁴Pa ≤ E ≤ 5.5×10⁴Pa, 바람직하게는 3×10⁴Pa ≤ E ≤ 5.3×10⁴Pa

상기 조건 (5)에 있어서, E는 100℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.

만일, 상기 조건 (5)에 있어서, E가 3×10⁴Pa 미만이면 내열성의 문제가 있을 수 있고, 5.5×10⁴Pa를 초과하면 물성 변화의 문제가 있을 수 있다.

(6) 2.5×10⁴Pa ≤ F ≤ 5×10⁴Pa, 바람직하게는 2.7×10⁴Pa ≤ F ≤ 4.8×10⁴Pa

만일, 상기 조건 (6)에 있어서, F가 2.5×10⁴Pa 미만이면 내열성의 문제가 있을 수 있고, 5×10⁴Pa를 초과하면 물성 변화의 문제가 있을 수 있다.

나아가, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 유리전이온도(Tg)가 -27 ~ -32℃, 바람직하게는 -27.5 ~ -31.5℃일 수 있으며, 만일 유리전이온도가 -32℃ 미만이면 점착력 및 내열성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, -27℃를 초과하면 점착력이 저하될 뿐만 아니라, 경화 후 점착제 조성물의 크랙이 발생하거나 들뜸이 발생하고, 폴딩 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물은 산가(acid value)가 8 ~ 19mgKOH/g, 바람직하게는 9 ~ 18mgKOH/g일 수 있으며, 만일 산가가 8 mgKOH/g 미만이면 내열성의 문제가 있을 수 있고, 19 mgKOH/g를 초과하면 경화 후 점착제 조성물의 크랙이 발생하거나 들뜸이 발생하고, 폴딩 특성이 저하되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 고온에서 변형율이 증가되는 문제가 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 점착제 조성물은 무 알칼리 유리판(Non Alkali Glass)에 부착 후, 분당 300mm의 속도로 180°로 박리시킬 때, 측정한 점착력이 700 ~ 1200gf/inch, 바람직하게는 750 ~ 1100 gf/inch일 수 있다.

나아가, 본 발명의 점착제 조성물은 하기 조건 (7) 내지 (9)를 더 만족할 수 있다.

(7) 75% ≤ G, 바람직하게는 76% ≤ G ≤ 85%

상기 조건 (7)에 있어서, G는 경화된 점착제 조성물을 -20℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이다.

(8) 85% ≤ H, 바람직하게는 87% ≤ H ≤ 95%

상기 조건 (8)에 있어서, H는 경화된 점착제 조성물을 25℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이다.

(9) 90% ≤ I, 바람직하게는 91% ≤ I ≤ 99.9%

[관계식 1]

본 발명의 점착제 조성물이 상기 조건 (7) 내지 (9)를 모두 만족함으로서, 온도변화에 따른 복원률이 우수하고, 장기간 사용에 있어서도 복원률이 우수하기 때문에, 여름뿐만 아니라 겨울에도, 또한 장시간 동안에도, 본 발명의 점착제 조성물은 복원율이 우수하다.

이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

실시예 1 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

(1) 아크릴 중합체로서 산가 12 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 준비하였다.

[화학식 1-1]

상기 화학식 1-1에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 92이고, n은 8이다.

(2) 상기 준비된 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여, 가교제로서 메틸에틸케톤(MEK)에 6 중량%로 희석된 N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민 1 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 2 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 9 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-2]

상기 화학식 1-2에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 94이고, n은 6이다.

실시예 3 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 15 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-3로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-3]

상기 화학식 1-3에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 90이고, n은 10이다.

실시예 4 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 18 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-4로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-4]

상기 화학식 1-4에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 88이고, n은 12이다.

실시예 5 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 12 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-5로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-5]

상기 화학식 1-5에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 92이고, n은 8이다.

실시예 6 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 15 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-6로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-6]

상기 화학식 1-6에 있어서, R₁은 부틸(butyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 90이고, n은 10이다.

비교예 1 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 0 mgKOH/g, 수산기가 17 mgKOH/g인 하기 화학식 1-7로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-7]

상기 화학식 1-7에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 하이드록시에틸에스터(hydroxyethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 90이고, n은 10이다.

비교예 2 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 6 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-8로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-8]

상기 화학식 1-8에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 96이고, n은 4이다.

비교예 3 : 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다. 다만, 아크릴 중합체로서, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물이 아닌 산가 21 mgKOH/g, 수산기가 0 mgKOH/g인 하기 화학식 1-9로 표시되는 화합물을 사용하였다.

[화학식 1-9]

상기 화학식 1-9에 있어서, R₁은 옥틸(octyl)기이고, R₂는 2-카복실에틸에스터(2-carboxylethyl ester)기이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 -H이며, m은 86이고, n은 14이다.

실험예 1

실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 각각 다음과 같은 물성평가법을 기준으로 하여 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1 내지 표 3에 나타내었다.

(1) 저장 탄성율 측정

이형필름 사이에 기포가 발생하지 않도록 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 두께 0.8mm로 합지하고, 경화하여 시료를 제조하였다. 제조한 시료를 패러랠 플레이트(parallel plate) 일면에 놓고, 갭(gap)을 조정한 후, 토크(Torque)의 영점을 맞추고, 포스(force)의 안정화 확인 후, 온도별 저장 탄성율을 측정하였다.

* 측정 기기 및 측정 조건

① 측정기기 : ARES-G2, TA Instruments Inc.

② 변형(strain) : 1%

③ 측정 온도 구간 : -55 ~ 250℃

④ 승온 속도 : 10℃/min

⑤ 측정 주파수 : 6.28 rad/s

(2) 유리전이온도(Tg) 측정

실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물에 대한 저장탄성율 측정시 탄 델타(Tan Delta)가 가장 높은 영역의 온도를 확인하여 이를 유리전이온도로 측정하였다.

(3) 내열성 측정

실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물에 대한 저장탄성율 측정시 외관 및 물성 변화가 없는 경우 OK, 들뜸, 기포 발생, 분해, 용융, 크랙 등 외관 및 물성 변화가 있는 경우에는 NG로 평가하여 내열성을 측정하였다.

(4) Folding Test

50㎛의 두께를 가지는 폴리이미드 필름(SKC Kolon사, GF200) 사이에 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 각각 두께 25㎛로 합지하고, 경화하여 시료를 제조하였다. 제조한 시료를 벤딩 평가 장비를 이용하여 곡률 반경 2mm으로 1일 86,400회 반복하여 총 200,000회까지 평가를 진행하였다.

평가 진행 후, 파괴 및 비파괴 검사하고, 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물에 변화가 없는 경우의 경우 OK, 박리, 크랙, 두께 변화 등 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물에 변형이 발생한 경우에는 NG로 평가하였다.

(5) 점착력 측정

50㎛의 두께를 가지는 폴리이미드 필름(SKC Kolon사, GF200)에 사이에 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 각각 두께 25㎛로 합지하고, 경화하여 샘플을 제조하였다. 제조한 샘플을 폭 25mm X 길이 150mm의 크기로 제단하고, Non Alkali Glass에 2kg 핸드롤러를 이용하여 부착하였다.

부착 후, 24시간동안 상온 방치 후 분당 300mm의 속도로 180° 로 박리시켜 점착력을 측정하였다.

(6) 신뢰성 측정

50㎛의 두께를 가지는 폴리이미드 필름(SKC Kolon사, GF200) 사이에 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 각각 두께 25㎛로 합지하고, 경화하여 시료를 제조하였다. 이 후, 경화된 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물에 표 2에 기재된 각각의 온도 및 습도에서 들뜸이 없고, 점착력 저하가 없으며, 물성 변화가 없는 경우 OK, 들뜸이 발생하고, 점착력 저하하며, 물성 변화가 있는 경우에는 NG로 평가하였다.

(7) 변형율(strain), 잔류 변형율 및 복원율 측정

50㎛의 두께를 가지는 폴리이미드 필름(SKC Kolon사, GF200) 사이에 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 점착제 조성물을 각각 두께 25㎛로 합지하고, 경화하여 시료를 제조하였다. 제조된 시료 각각에 일정한 힘으로 강제적인 변형을 발생시켰다. 변형 발생 600초 후 외력을 제거하고 시간 및 온도에 따른 시료의 변형율, 잔류 변형율 및 복원율을 평가하였다.

* 측정 기기 및 측정 조건

① 측정기기 : ARES-G2, TA Instruments Inc.

② 압력 : 10,000 pa

③ 변형 시간 : 600 초

④ 복원 시간 : 600 초

⑤ 변형 발생 10초 후 복원율(%) = (600초 후 변형율 - 10초 후 잔류 변형율) / 600초 후 변형율 * 100

⑤ 변형 발생 600초 후 복원율(%) = (600초 후 변형율 - 600초 후 잔류 변형율) / 600초 후 변형율 * 100

상기 표 1 내지 표 3에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1 ~ 6에서 제조된 점착제 조성물은 우수한 폴딩(folding) 특성을 구현할 뿐만 아니라, 우수한 점착력, 내열성 및 복원율을 동시에 만족할 수 있다.

본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

아크릴 중합체; 및 가교제;를 포함하고,
하기 조건 (1) 내지 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
(1) 60×10⁴Pa ≤ A ≤ 95×10⁴Pa
(2) 8×10⁴Pa ≤ B ≤ 11×10⁴Pa
(3) 2×10⁴Pa ≤ C ≤ 5×10⁴Pa
상기 조건 (1)에 있어서, A는 -20℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고,
상기 조건 (2)에 있어서, B는 25℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며,
상기 조건 (3)에 있어서, C는 200℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.
제1항에 있어서,
상기 아크릴 중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물;
[화학식 1]

상기 화학식 1에 있어서, R₁은 C1 ~ C20의 알킬기이고, R₂는 카르복실기(carboxyl group), 카복실메틸에스터기(carboxymethyl ester group), 2-카복실에틸에스터기(2-carboxyethyl ester group), 3-카복실프로필에스터기(3-carboxypropyl ester group), 4-카복실부틸에스터기(4-carboxypropyl ester group), 5-카복실펜틸에스터기(5-carboxypentyl ester group) 또는 6-카복실헥실에스터기(6-carboxyhexyl ester group)이며, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇ 및 R₈은 각각 독립적으로 -H 또는 C1 ~ C10의 알킬기이고, m은 87 ~ 95, n은 5 ~ 13를 만족하는 유리수이다.
제1항에 있어서,
상기 가교제는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N,N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 가교제 0.1 ~ 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물은 하기 조건 (4) 내지 (6)을 더 만족하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
(4) 4×10⁴Pa ≤ D ≤ 8×10⁴Pa
(5) 3×10⁴Pa ≤ E ≤ 5.5×10⁴Pa
(6) 2.5×10⁴Pa ≤ F ≤ 5×10⁴Pa
상기 조건 (4)에 있어서, D는 60℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고,
상기 조건 (5)에 있어서, E는 100℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며,
상기 조건 (6)에 있어서, F는 150℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물은 하기 조건 (7) 내지 (9)를 더 만족하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
(7) 75% ≤ G
(8) 85% ≤ H
(9) 90% ≤ I
상기 조건 (7)에 있어서, G는 경화된 점착제 조성물을 -20℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이고,
상기 조건 (8)에 있어서, H는 경화된 점착제 조성물을 25℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이며,
상기 조건 (9)에 있어서, I는 경화된 점착제 조성물을 60℃의 온도에서 하기 관계식 1에 의해서 측정한 변형 발생 600초 후 복원율이다.
[관계식 1]
변형 발생 600초 후 복원율(%) = (600초 후 변형율 - 600초 후 잔류 변형율) / 600초 후 변형율 * 100
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물의 유리전이온도(Tg)는 -27 ~ -32℃인 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물의 산가는 8 ~ 19mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물은 무 알칼리 유리판(Non Alkali Glass)에 부착 후, 분당 300mm의 속도로 180°로 박리시킬 때, 측정한 점착력이 700 ~ 1200gf/inch인 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 점착제 조성물은 하기 관계식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 폴더블 디스플레이용 점착제 조성물.
[관계식 2]

상기 관계식 2에 있어서, A는 -20℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이고, B는 25℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이며, C는 200℃의 온도, 6.28rad/s의 주파수 및 1%의 변형율 조건에서 측정한 점착제 조성물의 경화 후 저장 탄성률(Storage Modulus)이다.