KR20210003272A - 상 분리된 물품 - Google Patents

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자오후이 양
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준강 제이 리우
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Abstract

아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함하는 상 분리된 물품. 상 분리된 물품을 형성하는 방법, 및 상 분리된 물품을 포함하는 물품이 또한 포함된다.

Description

상 분리된 물품
특정의 원하는 특성을 갖는 접착제가 다양한 응용에 항상 필요하며, 다양한 특성을 갖는다. 이러한 일반적인 주장의 구체적인 예는 유기 발광 다이오드(OLED)에 관한 것이다. 액정 디스플레이(LCD)에 비해 OLED의 가장 큰 이점 중 하나는 접힘가능한, 곡면 또는 가요성 버전이 가능하다는 것이다. 이러한 유형의 디스플레이를 사용하면, 최종 사용자는 디스플레이 이미지를 여러 각도에서 볼 수 있을 것이다. 이와 같이, OLED 오프각(off-angle) 보정을 보정할 수 있는 해결책은 더 우수한 시각 효과를 제공할 것이다. 현재, 다층 광학 필름(MOF) 및 복제된 나노구조체를 포함하는 해결책이 제기되고 있다. 이러한 해결책은 원하는 특성을 갖는 OLED 스택에 추가의 필름 및 접착제 층을 필요로 할 것이다.
본 발명은 아크릴레이트 작용기를 포함하는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함하는 상 분리된 물품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 아크릴레이트 작용기를 포함하는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함하는 감압 접착제 물품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 아크릴레이트 작용기를 포함하는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함하는 광학 물품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 접착제 층을 형성하는 방법에 관한 것이며, 본 방법은 작용화된 실리콘 탄성중합체, 아크릴레이트 작용기 함유 단량체, 개시제 및 선택적인 상용화제를 용매 중에 공중합하여 용액 중합체 코팅 조성물을 형성하는 단계, 용액 중합체를 캐리어 기판 상에 코팅함으로써 필름을 형성하는 단계; 및 필름을 건조시켜 접착제 층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 감압 접착제 층의 광학 특성을 제어하는 방법에 관한 것이며, 본 방법은 작용화된 실리콘 탄성중합체, 아크릴레이트 작용기 함유 단량체, 개시제 및 상용화제를 용매 중에 공중합하여 용액 중합체 코팅 조성물을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 상용화제의 아이덴티티(identity), 상용화제의 하나 이상의 특성, 상용화제의 양, 또는 이들의 조합이 감압 접착제의 광학 특성을 제어하도록 선택될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 모든 과학 및 기술 용어는 달리 명시되지 않는 한 당업계에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본 명세서에 제공된 정의는 본 명세서에서 빈번하게 사용되는 소정 용어의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
정의
단수형 용어("a", "an" 및 "the")는 기술되어 있는 요소 중 하나 이상을 의미하도록 "적어도 하나"와 상호 교환가능하게 사용된다.
용어 "알케닐"은 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 탄화수소인 알켄의 라디칼인 1가 기를 지칭한다. 알케닐은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있으며, 전형적으로 2 내지 20개의 탄소 원자를 함유한다. 일부 실시 형태에서, 알케닐은 2 내지 18개, 2 내지 12개, 2 내지 10개, 4 내지 10개, 4 내지 8개, 2 내지 8개, 2 내지 6개 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 예시적인 알케닐 기는 에테닐, n-프로페닐 및 n-부테닐을 포함한다.
용어 "알킬"은 포화 탄화수소인 알칸의 라디칼인 1가 기를 지칭한다. 알킬은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있으며, 전형적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 알킬 기는 1 내지 18개, 1 내지 12개, 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실, 사이클로헥실, n-헵틸, n-옥틸, 및 에틸헥실이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
용어 "알킬렌"은 알칸의 라디칼인 2가 기를 지칭한다. 알킬렌은 직쇄형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있다. 알킬렌은 종종 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 알킬렌은 1 내지 18개, 1 내지 12개, 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬렌의 라디칼 중심은 동일한 탄소 원자 상에 있을 수 있거나(즉, 알킬리덴), 상이한 탄소 원자 상에 있을 수 있다.
용어 "알콕시"는 R이 알킬 기인 화학식 -OR의 1가 기를 지칭한다.
용어 "알콕시카르보닐"은 화학식 -(CO)OR의 1가 기를 지칭하며, 이때 R은 알킬기이고, (CO)는 탄소가 산소에 이중 결합으로 부착된 카르보닐 기를 나타낸다.
용어 "아르알킬"은 화학식 -Ra-Ar의 1가 기를 지칭하며, 이때 Ra는 알킬렌이고, Ar은 아릴 기이다. 즉, 아르알킬은 아릴로 치환된 알킬이다.
용어 "아르알킬렌"은 화학식 -Ra-Ara-의 2가의 기를 지칭하며, 여기서 Ra는 알킬렌이고, Ara는 아릴렌이다(즉, 알킬렌이 아릴렌에 결합됨).
용어 "아릴"은 방향족이고 카르보사이클릭인 1가 기를 지칭한다. 아릴은 방향족 고리에 연결되거나 융합된 1 내지 5개의 고리를 가질 수 있다. 다른 고리 구조는 방향족, 비방향족 또는 이들의 조합일 수 있다. 아릴 기의 예에는 페닐, 바이페닐, 터페닐, 안트릴, 나프틸, 아세나프틸, 안트라퀴노닐, 페난트릴, 안트라세닐, 피레닐, 페릴레닐 및 플루오레닐이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
용어 "아릴렌"은 카르보사이클릭이고 방향족인 2가의 기를 지칭한다. 이 기는 연결되거나, 융합되거나, 또는 이들의 조합인 1 내지 5개의 고리를 갖는다. 다른 고리는 방향족, 비방향족, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 아릴렌 기는 최대 5개의 고리, 최대 4개의 고리, 최대 3개의 고리, 최대 2개의 고리 또는 1개의 방향족 고리를 갖는다. 예를 들어, 아릴렌 기는 페닐렌일 수 있다.
용어 "아릴옥시"는 화학식 -OAr의 1가 기를 지칭하며, 이때 Ar은 아릴 기이다.
용어 "카르보닐"은 화학식 -(CO)-의 2가 기를 지칭하며, 이때 탄소 원자는 산소 원자에 이중 결합으로 부착된다.
용어 "할로"는 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도를 지칭한다.
용어 "할로알킬"은 적어도 하나의 수소 원자가 할로로 대체된 알킬을 지칭한다. 일부 할로알킬 기는 플루오로알킬 기, 클로로알킬 기 또는 브로모알킬 기이다.
용어 "헤테로알킬렌"은 티오, 옥시 또는 -NR- (여기서, R은 알킬임)에 의해 연결된 적어도 2개의 알킬렌 기를 포함하는 2가 기를 지칭한다. 헤테로알킬렌은 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있으며, 최대 60개의 탄소 원자 및 최대 15개의 헤테로원자를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 헤테로알킬렌은 최대 50개의 탄소 원자, 최대 40개의 탄소 원자, 최대 30개의 탄소 원자, 최대 20개의 탄소 원자 또는 최대 10개의 탄소 원자를 포함한다. 일부 헤테로알킬렌은 헤테로원자가 산소인 폴리알킬렌 옥사이드이다.
용어 "옥살릴"은 화학식 -(CO)-(CO)-의 2가 기를 지칭하며, 이때 각각의 (CO)는 카르보닐 기를 나타낸다.
용어 "옥살릴아미노" 및 "아미녹살릴"은 화학식 -(CO)-(CO)-NH-의 2가 기를 지칭하도록 상호 교환가능하게 사용되며, 이때 각각의 (CO)는 카르보닐을 나타낸다.
용어 "아미노옥살릴아미노"는 -NH-(CO)-(CO)-NRd-의 2가 기를 지칭하며, 이때 각각의 (CO)는 카르보닐 기를 나타내고, Rd는 수소, 알킬이거나, 이들 둘 모두가 부착된 질소 원자와 함께 헤테로사이클릭 기의 일부이다. 대부분의 실시 형태에서, Rd는 수소 또는 알킬이다. 많은 실시 형태에서, Rd는 수소이다.
용어 "중합체" 및 "중합체 재료"는 하나의 단량체로부터 제조되는 재료, 예를 들어 단일중합체, 또는 둘 이상의 단량체로부터 제조되는 재료, 예를 들어 공중합체 또는 삼원공중합체 등 둘 모두를 지칭한다. 마찬가지로, 용어 "중합하다"는 단일중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체 등일 수 있는 중합체 재료의 제조 방법을 지칭한다. 용어 "공중합체" 및 "공중합체 재료"는 적어도 2종의 단량체로부터 제조되는 중합체 재료를 지칭한다.
용어 "폴리다이오르가노실록산"은 하기 화학식의 2가 세그먼트를 지칭한다:
Figure pct00001
여기서, 각각의 R1은 독립적으로 알킬, 할로알킬, 아르알킬, 알케닐, 아릴, 또는 알킬, 알콕시 또는 할로로 치환된 아릴이고; 각각의 Y는 독립적으로 알킬렌, 아르알킬렌 또는 이들의 조합이며; 하첨자 n은 독립적으로 0 내지 1500의 정수이다.
"실온" 및 "주위 온도"라는 용어는 20℃ 내지 25℃ 범위의 온도를 의미하는 것으로 상호교환가능하게 사용된다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 표시되지 않는 한, 전술한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수는 당업자가 본 명세서에 개시된 교시 내용을 사용하여 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.
종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함)와 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다. 본 명세서에서, 수와 관련한 용어 "최대" 또는 "이하"(예를 들어, 최대 50)는 그 수(예를 들어, 50)를 포함하고, 그 수와 관련한 용어 "이상"(예를 들어, 5 이상)은 그 수(예를 들어, 5)를 포함한다.
"상부", "하부", "측면" 및 "단부"와 같은 배향과 관련된 용어는 구성요소들의 상대적인 위치를 설명하기 위해 사용되며, 고려되는 실시 형태의 배향을 제한하는 것으로 여겨지지 않는다. 예를 들어, "상부" 및 "하부"를 갖는 것으로 기재된 실시 형태는 또한, 그 내용이 명백하게 달리 나타내지 않는 한, 다양한 방향으로 회전된 그의 실시 형태를 포함한다.
"일 실시 형태", "실시 형태", "소정 실시 형태" 또는 "일부 실시 형태" 등에 대한 언급은 그 실시예와 관련하여 기재된 특정 특징, 구성, 조성 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 실시 형태에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 전체적으로 다양한 곳에서의 이러한 문구의 출현은 반드시 본 개시의 동일한 실시 형태를 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징, 구성, 조성 또는 특성은 일부 실시 형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시 형태를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, "및/또는"을 포함하는 의미로 일반적으로 사용된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "갖다", "갖는", "함유하다", "함유하는", "포함하다", "포함하는"은 이의 개방형 의미로 사용되며, 일반적으로 "포함하지만 이로 한정되지 않는"을 의미한다. "~로 본질적으로 이루어지는" 및 "~로 이루어지는"은 "포함하는"에 포괄됨이 이해될 것이다.
용어 "및/또는"은 열거된 요소들 중 하나 또는 전부, 또는 열거된 요소들 중 적어도 둘의 조합을 의미한다.
본 발명은 하기의 도면 및 본 발명의 다양한 측면의 첨부된 상세한 설명을 고려하여 더욱 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 원위치(in situ) 상 분리를 개략적으로 예시한다.
도 2는 다층 구조물을 갖는 유기 발광 다이오드 패널의 단면도이다(층들은 축척대로 그려진 것은 아님).
도 3은 예시적인 능동-매트릭스(active-matrix) 유기 발광 다이오드 패널(AMOLED 패널)의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 일 실시 형태에 따른 원형 편광기의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 일 실시 형태에 따른 용량성 터치 패널의 단면도이다.
도 6은 색 개선 층을 갖는 디바이스와 조합된 제어 디바이스에 대한 각도의 함수로서의 색 변이의 플롯(plot)이다.
도 7은 실시예 2에 상응하는 상 분리된 필름의 단면 SEM 이미지이다.
도 8은 시야각의 함수로서의 각도 통합 전력(angularly integrated power)의 플롯이다. 플롯은 색 개선 층이 없는 제어 디바이스에 대해 정규화된, 색 개선 층이 있는 디바이스에 대한 측정치를 나타낸다.
도 9는 제어 디바이스 자체의 휘도에 대한 (색 개선 층이 있는) 샘플 디바이스에 대한 휘도의 비의 플롯이다.
상 분리된 물품이 본 명세서에 개시되어 있다. 물품은 아크릴레이트 작용기를 포함하는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 개시된 물품은, 예를 들어 감압 접착제(PSA)로서 유용할 수 있다. 실리콘 함유 PSA는 저 표면 에너지 기판에 대해 양호한 접착력을 제공하고 자가-습윤 작용을 하기 때문에 유용할 수 있다. 광학 응용에 유용한 PSA의 특정 맥락에서, 실리콘 함유 PSA는 비교적 낮은 굴절률을 가지기 때문에 유용할 수 있다. 아크릴레이트 함유 PSA는 일반적으로 비용이 저렴하고, 이들의 특성이 다양할 수 있으며, 다양한 유기 점착부여제 및 가소제와 상용성이기 때문에 PSA로서 유익할 수 있다. 이와 같이, 개시된 물품은 실리콘-함유 PSA 및 아크릴레이트-함유 PSA 둘 모두의 유리한 특성을 갖는 PSA를 제공할 수 있다.
아크릴레이트
매트릭스 상은 아크릴레이트 작용기를 포함한다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 작용기가 사용될 수 있으며, 본 명세서에서 총체적으로 "(메트)아크릴레이트" 또는 "(메트)아크릴" 단량체 및 중합체로 지칭된다. (메트)아크릴레이트 중합체는, 선택적으로 다른 비-(메트)아크릴레이트, 예를 들어 비닐-불포화 단량체와 조합된 공중합체일 수 있다. 이러한 중합체 및 이들의 단량체는 단량체 및 중합체의 제조 방법이 이러한 바와 같이, 중합체 및 접착제 분야에 잘 알려져 있다. 아크릴레이트 작용기는 개시된 물품에서 발견되는 중합체 및 개시된 방법에서 사용되는 단량체 모두에서 발견된다.
(메트)아크릴 함유 PSA는 일반적으로 유리 전이 온도가 약 -20℃ 이하이며, 100 내지 60 중량%의 C4-C12 알킬 에스테르 성분, 예컨대 아이소옥틸 아크릴레이트, 2-에틸-헥실 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트, 및 0 내지 40 중량%의 극성 성분, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 에틸렌, 비닐 아세테이트, N-비닐 피롤리돈 및 스티렌 거대단량체를 포함할 수 있다.
(메트)아크릴 PSA를 제조하는 데 적합한 산성 단량체는 카르복실산 작용기를 함유하는 것들, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산 등; 설폰산 작용기를 포함하는 것들, 예를 들어 2-설포에틸 메타크릴레이트; 및 포스폰산 작용기를 함유하는 것들을 포함한다. 바람직한 산성 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산을 포함한다.
산성 공중합체에서 추가로 유용한 단량체는 에틸렌계 불포화 카르복실산, 에틸렌계 불포화 설폰산, 에틸렌계 불포화 포스폰산 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것들을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 화합물의 예에는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 시트라콘산, 말레산, 올레산, B-카르복시에틸 아크릴레이트, 2-설포에틸 메타크릴레이트, 스티렌 설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산, 비닐 포스폰산 등 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것들이 포함된다.
이들의 이용가능성으로 인해, 본 발명의 산성 단량체는 전형적으로 에틸렌계 불포화 카르복실산이다. 더욱 더 강한 산이 요구되는 경우, 산성 단량체에는 에틸렌계 불포화 설폰산 및 에틸렌계 불포화 포스폰산이 포함된다. 설폰산 및 포스폰산은 일반적으로 염기성 중합체와의 더 강한 상호작용을 제공한다. 이러한 더 강한 상호작용은 응집 강도를 더 크게 개선할뿐만 아니라, 접착제의 내온도성 및 내용매성을 더 높일 수 있다.
(메트)아크릴 PSA를 제조하기에 적합한 염기성 단량체는 아민 작용기를 함유하는 것들, 예를 들어 비닐 피리딘, N,N-다이에틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-다이메틸아미노-에틸 메타크릴레이트, N,N-다이에틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트 및 N-t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트를 포함한다. 바람직한 염기성 단량체는 N,N-다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트를 포함한다.
(메트)아크릴 PSA는 자가-점착성이거나 점착부여될 수 있다. (메트)아크릴에 유용한 점착부여제는 허큘레스 인코포레이티드(Hercules, Inc.)로부터 상표명 포랄(FORAL) 85로 입수가능한 것과 같은 로진 에스테르, 허큘레스 인코포레이티드로부터 상표명 피코텍스(PICCOTEX) LC-55WK로 입수가능한 것과 같은 방향족 수지, 허큘레스 인코포레이티드로부터 상표명 피코택(PICCOTAC) 95로 입수가능한 것과 같은 지방족 수지, 및 아리조나 케미칼 컴퍼니(Arizona Chemical Co.)로부터 상표명 피코라이트(PICCOLYTE) A-115 및 조나레즈(ZONAREZ) B-100으로 입수가능한 것과 같은 테르펜 수지이다. 접착제를 부분적으로 가황처리하기 위한 경화제, 수소화 부틸 고무 및 안료를 포함하여 특수 목적을 위한 다른 재료가 첨가될 수 있다. 산-개질된 점착부여제의 예에는 미국 특허 제5,120,781호에 기재된 바와 같은 산-개질된 다가 알코올 로진 에스테르 점착부여제가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 유용한 매트릭스 상은 알킬 기에 1 내지 14개의 탄소를 갖는 알킬 아크릴레이트 약 75 내지 약 95 중량부를 포함하는 전구체 또는 단량체로부터 유도될 수 있다. 알킬 아크릴레이트는 지방족, 지환족 또는 방향족 알킬 기를 포함할 수 있다. 유용한 알킬 아크릴레이트(예를 들어, 아크릴산 알킬 에스테르 단량체)는 알킬 기가 1개 내지 최대 14개, 특히 1개 내지 최대 12개의 탄소 원자를 갖는, 비-3차 알킬 알코올의 선형 또는 분지형 1작용성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함한다. 유용한 단량체는, 예를 들어 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 아이소프로필(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 아이소옥틸(메트)아크릴레이트, 아이소노닐(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 아이소부틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 아이소아밀(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 아이소데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 아이소보르닐(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 페닐메트(아크릴레이트), 벤질메트(아크릴레이트) 및 2-메틸부틸(메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합을 포함한다.
매트릭스 상을 얻기에 유용한 전구체는 또한 카르복실산, 아미드, 우레탄 또는 우레아 작용기를 함유하는 아크릴 단량체와 같은 공중합성 극성 단량체 약 0 내지 약 5부를 포함할 수 있다. N-비닐 락탐과 같은 극성이 약한 단량체가 또한 포함될 수 있다. 유용한 N-비닐 락탐은 N-비닐 카프로락탐이다. 일반적으로, 접착제 중의 극성 단량체 함량은 하나 이상의 극성 단량체 약 5 중량부 미만 또는 심지어 약 3 중량부 미만을 포함할 수 있다. 단지 약하게 극성인 극성 단량체는 더 높은 수준, 예를 들어 10 중량부 이하로 포함될 수 있다. 유용한 카르복실산은 아크릴산 및 메타크릴산을 포함한다. 유용한 아미드는 N-비닐 카프로락탐, N-비닐 피롤리돈, (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸 아크릴아미드, N,N-다이메틸 메트(아크릴아미드) 및 N-옥틸(메트)아크릴아미드를 포함한다.
전구체로부터 유도될 수 있는 유용한 매트릭스는 또한 알킬 아크릴레이트와 공중합성 극성 단량체 100부를 기준으로 약 1 내지 약 25부의 친수성 중합체 화합물을 포함한다. 친수성 중합체 화합물은 전형적으로 평균 분자량(Mn)이 약 500 초과, 약 1000 초과 또는 심지어는 그보다 더 크다. 적합한 친수성 중합체 화합물은 폴리(에틸렌 옥사이드) 세그먼트, 하이드록실 작용기, 또는 이의 조합을 포함한다. 중합체 중의 폴리(에틸렌 옥사이드)와 하이드록실 작용기의 조합은 생성되는 중합체를 친수성으로 만들기에 충분히 높은 수준이어야 한다. "친수성"은 중합체 화합물이 상 분리 없이 25 중량% 이상의 물을 혼입할 수 있음을 의미한다. 전형적으로, 적합한 친수성 중합체 화합물은 10개 이상, 20개 이상, 또는 심지어 30개 이상의 에틸렌 옥사이드 단위를 포함하는 폴리(에틸렌 옥사이드) 세그먼트를 함유할 수 있다. 대안적으로, 적합한 친수성 중합체 화합물은 중합체의 탄화수소 함량을 기준으로 25 중량% 이상의 산소를 하이드록실 작용기 또는 폴리(에틸렌 옥사이드)로부터의 에틸렌 글리콜 기의 형태로 포함한다. 유용한 친수성 중합체 화합물은, 그들이 접착제와 혼화성으로 남아있고 광학 투명 접착제 조성물을 제공하는 한, 접착제 조성물과 공중합성이거나 비-공중합성일 수 있다. 공중합성 친수성 중합체 화합물는, 예를 들어 1작용성 메톡실화 폴리에틸렌 글리콜(550) 메타크릴레이트이며, 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머 컴퍼니(Sartomer Company)로부터 입수가능한 CD552, 또는 비스페놀 A 모이어티(moiety)와 각각의 메타크릴레이트 기 사이에 30개의 중합된 에틸렌 옥사이드 기를 갖는 에톡실화 비스페놀 A 다이메타크릴레이트이며, 또한 사토머로부터 입수가능한 SR9036을 포함한다. 다른 예에는 미국 뉴저지주 뉴와크 소재의 자르켐 인더스트리즈 인코포레이티드(Jarchem Industries Inc.)로부터 입수가능한 페녹시폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트가 포함된다. 친수성 중합체 화합물의 다른 예에는 폴리 아크릴아미드, 폴리-N,N-다이메틸아크릴아미드 및 폴리-N-비닐피롤리돈이 포함된다.
유용한 매트릭스는 또한 알킬 기에 1 내지 14개의 탄소를 갖는 알킬 아크릴레이트 약 60 중량부 내지 약 95 중량부 및 공중합성의 극성 단량체 약 0 중량부 내지 약 5 중량부를 포함하는 전구체로부터 유도될 수 있다. 알킬 아크릴레이트 및 공중합성의 극성 단량체는 상기에 기재되어 있다. 전구체는 또한 알킬 아크릴레이트와 공중합성의 극성 단량체 또는 단량체들 100부를 기준으로 약 5 중량부 내지 약 50 중량부의 친수성 하이드록실 작용성 단량체 화합물을 포함한다. 친수성 하이드록실 작용성 단량체 화합물은 전형적으로 하이드록실 당량이 400 미만이다. 하이드록실 당량 분자량은, 단량체성 화합물의 분자량을 단량체성 화합물 내의 하이드록실 기의 수로 나눈 값으로서 정의된다. 이러한 유형의 유용한 단량체에는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 3-하이드록시프로필 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴아미드, 및 N-하이드록시프로필아크릴아미드가 포함된다. 또한, 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드로부터 유도되는 글리콜에 기초한 하이드록시 작용성 단량체가 또한 사용될 수 있다. 이러한 유형의 단량체의 예에는 독일 소재의 코그니스(Cognis)로부터 바이소머(BISOMER) PPA 6으로 입수가능한 하이드록실 종결된 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트가 포함된다. 하이드록실 당량이 400 미만인 다이올 및 트라이올이 또한 친수성의 단량체 화합물에 대해 고려된다.
유용한 단량체에 관한 추가의 상세 사항은, 예를 들어 미국 특허 제8,361,632호에서 찾아볼 수 있으며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
유용한 매트릭스는 또한 복수의 펜던트, 자유-라디칼 중합성 작용기를 가지며 Tg가 20℃ 이상(일부 실시 형태에서는 Tg가 50℃ 이상임)인 하나 이상의 (메트)아크릴로일 올리고머; 자유-라디칼 중합성 가교결합제 및/또는 희석 단량체 및 광개시제로부터 형성될 수 있다.
개시된 매트릭스는, 올리고머 및 가교결합제 및/또는 반응성 희석 단량체 100 중량부를 기준으로, 복수의 펜던트 자유-라디칼 중합성 작용기를 가지며 Tg가 20℃ 이상이고, 일부 실시 형태에서는 50℃ 이상인 올리고머 50 내지 99 중량부, 60 내지 95 중량부 또는 70 내지 95 중량부; 자유-라디칼 중합성 가교결합제 및/또는 희석 단량체 1 내지 50 중량부, 5 내지 40 중량부 또는 5 내지 30 중량부; 및 광개시제 0.001 내지 5 중량부, 0.001 내지 1 중량부 또는 0.01 내지 0.1 중량부를 함유할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 가교결합제는 1 내지 40 중량부, 1 내지 30 중량부 또는 1 내지 20 중량부로 포함된다. 일부 실시 형태에서, 반응성 희석제는 25 중량부 미만, 15 중량부 미만 또는 10 중량부 미만으로 포함된다.
올리고머는 일반적으로 하기를 포함하는 중합된 단량체 단위를 포함한다:
a) 유리 전이 온도가 20℃ 이상 또는 50℃ 이상인 중합체로 단일중합가능한 (메트)아크릴로일 단량체 단위 50 내지 99 중량부, 60 내지 97 중량부 또는 80 내지 95 중량부(일부 실시 형태에서, (메트)아크릴로일 단량체 단위는 (메트)아크릴레이트 단량체 단위임),
b) 펜던트 자유-라디칼 중합성 작용기를 갖는 단량체 단위 1 내지 50 중량부, 3 내지 40 중량부 또는 5 내지 20 중량부,
c) a) 와 b) 100 중량부를 기준으로, 유리 전이 온도가 20℃ 미만인 중합체로 단일중합가능한 단량체 단위 40 중량부 미만, 바람직하게는 30 중량부 미만, 가장 바람직하게는 20 중량부 미만.
제1 성분 올리고머는 하나 이상의 고 Tg 단량체를 포함하며, 이 단량체는 단일중합되는 경우 Tg가 20℃ 초과 또는 50℃ 초과인 중합체를 생성한다. 바람직한 고 Tg 단량체는 적어도 6개의 탄소 원자를 갖는 단환식 및 이환식 지방족 알코올의, 그리고 방향족 알코올의 1작용성 (메트)아크릴레이트 에스테르이다. 지환족 및 방향족 기 모두는 예를 들어, C1-6 알킬, 할로겐, 황, 시아노 등에 의해 치환될 수 있다. 특히 바람직한 고 Tg 단량체는 3,5-다이메틸아다만틸 (메트)아크릴레이트; 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트; 4-바이페닐 (메트)아크릴레이트; 페닐 (메트)아크릴레이트; 벤질 메타크릴레이트; 및 2-나프틸 (메트)아크릴레이트; 다이사이클로펜타디에닐 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 고 Tg 단량체의 혼합물이 또한 사용될 수도 있다. 상기 단량체가 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하는 나머지 단량체들과 중합될 수 있다면, 스티렌, 비닐에스테르 등을 포함하는 임의의 고 Tg 단량체가 사용될 수 있다. 그러나, 고 Tg 단량체는 전형적으로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르이다.
다른 고 Tg 단량체는 C1-C20 알킬 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트라이메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 브로모에틸 메타크릴레이트; 스티렌; 비닐 톨루엔; 비닐 에스테르, 예를 들어 비닐 프로피오네이트, 비닐 아세테이트, 비닐 피발레이트 및 비닐 네오노나노에이트; 아크릴아미드, 예를 들어 N,N-다이메틸 아크릴아미드, N,N-다이에틸 아크릴아미드, N-아이소프로필 아크릴아미드, N-옥틸 아크릴아미드, 및 N-t-부틸 아크릴아미드, 및 (메트)아크릴로니트릴을 포함한다. 고 Tg 단량체의 블렌드가 사용될 수도 있다.
가장 바람직한 고 Tg 단량체는 환경(열 및 광) 안정성을 위해, 선형, 분지형, 사이클로 및 가교된 지환족 (메트)아크릴레이트, 예를 들어, 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트라이메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
본 조성물의 제1 성분 올리고머는 자유-라디칼 중합성 불포화체를 포함하는 하나 이상의 펜던트기를 포함한다. 바람직한 펜던트 불포화 기는 (메트)아크릴옥시를 포함한 (메트)아크릴로일 및 (메트)아크릴아미도를 포함한다. 이러한 펜던트 기는 적어도 두 가지 방법으로 중합체 내로 혼입될 수 있다. 가장 직접적인 방법은 에틸렌의 단량체 단위 중에 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트(HDDA) 또는 비스페놀-A 다이(메트)아크릴레이트를 포함하는 것이다. 유용한 다중불포화 단량체는 알릴, 프로파르길, 및 크로틸 (메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트 및 알릴 2-아크릴아미도-2,2-다이메틸아세테이트를 포함한다.
유용한 공반응성 화합물의 대표적인 예에는 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 예를 들어, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트 및 2-(2-하이드록시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트; 아미노알킬 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 3-아미노프로필 (메트)아크릴레이트 및 4-아미노스티렌; 옥사졸리닐 화합물, 예를 들어 2-에테닐-1,3-옥사졸린-5-온 및 2-프로페닐-4,4-다이메틸-1,3-옥사졸린-5-온; 카르복시-치환된 화합물, 예를 들어 (메트)아크릴산 및 4-카르복시벤질 (메트)아크릴레이트; 아이소시아네이토-치환된 화합물, 예를 들어 아이소시아네이토에틸 (메트)아크릴레이트 및 4-아이소시아네이토사이클로헥실 (메트)아크릴레이트; 에폭시-치환된 화합물, 예를 들어 글리시딜 (메트)아크릴레이트; 아지리디닐-치환된 화합물, 예를 들어 N-아크릴로일아지리딘 및 1-(2-프로페닐)-아지리딘; 및 아크릴로일 할라이드, 예를 들어 (메트)아크릴로일 클로라이드가 포함된다.
바람직한 작용성 단량체는 하기 일반식을 갖는다:
Figure pct00002
상기 식에서, R1은 수소, C1 내지 C4 알킬 기, 또는 페닐 기이며, 바람직하게는 수소 또는 메틸 기이고; R2는 단일 결합, 또는 에틸렌계 불포화 기를 중합성 또는 반응성 작용기 A에 연결하며 바람직하게는 34개 이하, 바람직하게는 18개 이하, 더욱 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자 및, 선택적으로, 산소 및 질소 원자를 함유하는 2가 연결기이고, R2가 단일 결합이 아닌 경우, 바람직하게는
Figure pct00003
및
Figure pct00004
로부터 선택되며, 상기 식에서, R3은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기, 5개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 5- 또는 6-원 사이클로알킬렌기, 또는 각 알킬렌이 1개 내지 6개의 탄소 원자를 포함하거나 6개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 2가 방향족 기인 알킬렌-옥시알킬렌이고; A는 자유-라디칼 중합성 작용기의 혼입을 위해 공반응성 작용기와 반응할 수 있는 반응성 작용기, 또는 탄소-탄소 이중 결합에 자유-라디칼 부가될 수 있는 작용기이다.
제1 성분 올리고머에 대한 상기 설명의 맥락에서, 자유-라디칼 중합성 기를 보유한 에틸렌계-불포화 단량체는 가교결합제 및 반응성 희석제와 자유-라디칼 중합가능하도록 선택됨이 이해될 것이다. 작용기들 사이의 반응은 성분들 사이의 에틸렌계 불포화 기의 자유-라디칼 부가 반응에 의해 공유 결합을 형성함으로써 가교결합을 제공한다. 본 발명에서 펜던트 작용기는 부산물 분자가 생성되지 않는 부가 반응에 의해 반응하며, 예시된 반응 파트너는 이러한 바람직한 방식에 의해 반응한다.
이러한 아크릴레이트-함유 중합체에 관한 추가의 상세 사항은, 예를 들어 미국 특허 공개 제20090156747호에서 찾을 수 있으며, 이의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
실리콘 탄성중합체
실리콘 탄성중합체 상은 매트릭스 상에 분산되어 있으며, 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 블록 공중합체로 이루어진다. 실리콘 탄성중합체 상은 화학식 (I)의 적어도 2개의 반복 단위를 함유하는 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 블록 공중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 (I)]
Figure pct00005
이러한 화학식에서, 각각의 R1은 독립적으로 알킬, 할로알킬, 아르알킬, 알케닐, 아릴, 또는 알킬, 알콕시 또는 할로로 치환된 아릴이다. 각각의 Y는 독립적으로 알킬렌, 아르알킬렌, 또는 이들의 조합이다. 하첨자 n은 독립적으로 0 내지 1500의 정수이며, 하첨자 p는 1 내지 10의 정수이다. 기 G는 화학식 R3HN-G-NHR3의 다이아민에서 2개의 -NHR3 기를 뺀 것과 동등한 잔류물 단위인 2가 기이다. 기 R3은 수소 또는 알킬(예를 들어, 1 내지 10개, 1 내지 6개, 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬)이거나, 또는 R3은 G와 함께 그리고 이들 둘 모두가 부착되어 있는 질소와 함께 헤테로사이클릭 기를 형성한다(예를 들어, R3HN-G-NHR3은 피페라진 등임). 각각의 별표(*)는, 예를 들어 화학식 (I)의 다른 반복 단위와 같은 공중합체의 다른 기로의 반복 단위의 접착 부위를 나타낸다.
화학식 (I)에서 R1에 적합한 알킬 기는 전형적으로 1 내지 10개, 1 내지 6개 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 예시적인 알킬 기에는 메틸, 에틸, 아이소프로필, n-프로필, n-부틸 및 아이소부틸이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. R1에 적합한 할로알킬 기는 종종 상응하는 알킬 기의 수소 원자 중 일부만이 할로겐으로 대체되어 있다. 예시적인 할로알킬 기에는 1 내지 3개의 할로 원자 및 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 클로로알킬 및 플루오로알킬 기가 포함된다. R1에 적합한 알케닐 기는 종종 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는다. 예시적인 알케닐 기는 종종 2 내지 8개, 2 내지 6개, 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 가지며, 예를 들어, 에테닐, n-프로페닐 및 n-부테닐이다. R1에 적합한 아릴 기는 종종 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는다. 페닐은 예시적인 아릴 기이다. 아릴 기는 비치환되거나 알킬(예를 들어, 1 내지 10개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬), 알콕시(예를 들어, 1 내지 10개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알콕시) 또는 할로(예를 들어, 클로로, 브로모 또는 플루오로)로 치환될 수 있다. R1에 적합한 아르알킬 기는 일반적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기 및 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기를 갖는다. 일부 예시적인 아르알킬 기에서, 아릴 기는 페닐이며, 알킬렌 기는 1 내지 10개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다(즉, 아르알킬의 구조는 알킬렌이 페닐 기에 결합된 알킬렌-페닐임).
화학식 (I)의 일부 반복 단위에서, R1 기의 50% 이상이 메틸이다. 예를 들어, R1 기의 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 98% 이상 또는 99% 이상이 메틸일 수 있다. 나머지 R1 기는 적어도 2개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 할로알킬, 아르알킬, 알케닐, 아릴, 또는 알킬, 알콕시 또는 할로로 치환된 아릴로부터 선택될 수 있다.
화학식 (I)에서, 각각의 Y는 독립적으로 알킬렌, 아르알킬렌, 또는 이들의 조합이다. 적합한 알킬렌 기는 전형적으로 최대 10개의 탄소 원자, 최대 8개의 탄소 원자, 최대 6개의 탄소 원자 또는 최대 4개의 탄소 원자를 갖는다. 예시적인 알킬렌 기에는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌 등이 포함된다. 적합한 아르알킬렌 기는 일반적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기에 결합된 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴렌 기를 갖는다. 일부 예시적인 아르알킬렌 기에서, 아릴렌 부분은 페닐렌이다. 즉, 2가 아르알킬렌 기는 페닐렌-알킬렌이며, 이때 페닐렌은 1 내지 10개, 1 내지 8개, 1 내지 6개 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌에 결합된다. 기 Y와 관련하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "이들의 조합"은 알킬렌 및 아르알킬렌 기로부터 선택되는 2개 이상의 기의 조합을 지칭한다. 조합은, 예를 들어 단일 알킬렌에 결합된 단일 아르알킬렌(예를 들어, 알킬렌-아릴렌-알킬렌)일 수 있다. 하나의 예시적인 알킬렌-아릴렌-알킬렌 조합에서, 아릴렌은 페닐렌이고 각각의 알킬렌은 1 내지 10개, 1 내지 6개 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다.
화학식 (I)에서 각각의 하첨자 n은 독립적으로 0 내지 1500의 정수이다. 예를 들어, 하첨자 n은 1000 이하, 500 이하, 400 이하, 300 이하, 200 이하, 100 이하, 80 이하, 60 이하, 40 이하, 20 이하 또는 10 이하의 정수일 수 있다. n 값은 종종 1 이상, 2 이상, 3 이상, 5 이상, 10 이상, 20 이상 또는 40 이상이다. 예를 들어, 하첨자 n은 40 내지 1500, 0 내지 1000, 40 내지 1000, 0 내지 500, 1 내지 500, 40 내지 500, 1 내지 400, 1 내지 300, 1 내지 200, 1 내지 100, 1 내지 80, 1 내지 40 또는 1 내지 20의 범위일 수 있다.
하첨자 p는 1 내지 10의 정수이다. 예를 들어, p 값은 종종 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하 또는 2 이하의 정수이다. p 값은 1 내지 8, 1 내지 6 또는 1 내지 4의 범위일 수 있다.
화학식 (I)에서 기 G는 화학식 R3HN-G-NHR3의 다이아민 화합물에서 2개의 아미노기(즉, -NHR3 기)를 뺀 것과 같은 잔기 단위이다. 다이아민은 1차 또는 2차 아미노 기를 가질 수 있다. 기 R3은 수소 또는 알킬(예를 들어, 1 내지 10개, 1 내지 6개 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬)이거나, R3은 G와 함께 그리고 이들 모두가 부착되어 있는 질소와 함께 헤테로사이클릭 기를 형성한다(예를 들어, R3HN-G-NHR3은 피페라진임). 대부분의 실시 형태에서, R3은 수소 또는 알킬이다. 다수의 실시 형태에서, 다이아민의 아미노 기는 모두 1차 아미노 기이고(즉, R3 기 모두는 수소임), 다이아민은 화학식 H2N-G-NH2를 갖는다.
일부 실시 형태에서, G는 알킬렌, 헤테로알킬렌, 폴리다이오가노실록산, 아릴렌, 아르알킬렌, 또는 이들의 조합이다. 적합한 알킬렌은 종종 2 내지 10개, 2 내지 6개 또는 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 예시적인 알킬렌 기는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 포함한다. 적합한 헤테로알킬렌은 종종 폴리옥시알킬렌, 예를 들어 적어도 2개의 에틸렌 단위를 갖는 폴리옥시에틸렌, 적어도 2개의 프로필렌 단위를 갖는 폴리옥시프로필렌, 또는 이들의 공중합체이다. 적합한 폴리다이오르가노실록산은 하기에 기재된 화학식 (III)의 폴리다이오르가노실록산 다이아민에서 2개의 아미노 기를 뺀 것을 포함한다. 예시적인 폴리다이오가노실록산은 알킬렌 Y 기를 갖는 폴리다이메틸실록산을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 아르알킬렌 기는 일반적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기에 결합된 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 아릴렌 기를 포함한다. 일부 예시적인 아르알킬렌 기는 페닐렌이 1 내지 10개의 탄소 원자, 1 내지 8개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌에 결합된 페닐렌-알킬렌이다. 기 G와 관련하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "이들의 조합"은 알킬렌, 헤테로알킬렌, 폴리다이오르가노실록산, 아릴렌 및 아르알킬렌으로부터 선택되는 2개 이상의 기의 조합을 지칭한다. 조합은, 예를 들어 알킬렌에 결합된 아르알킬렌(예를 들어, 알킬렌-아릴렌-알킬렌)일 수 있다. 하나의 예시적인 알킬렌-아릴렌-알킬렌 조합에서, 아릴렌은 페닐렌이고 각각의 알킬렌은 1 내지 10개, 1 내지 6개 또는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다.
폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드에는 화학식 -Ra-(CO)-NH-(여기서, Ra는 알킬렌임)를 갖는 기가 없는 경향이 있다. 공중합체 재료의 골격을 따른 카르보닐아미노 기 모두는 옥살릴아미노 기(즉, -(CO)-(CO)-NH- 기)의 일부이다. 즉, 공중합체 재료의 골격을 따른 임의의 카르보닐 기는 다른 카르보닐 기에 결합되며, 옥살릴 기의 일부이다. 더욱 구체적으로, 폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드는 복수의 아미녹살릴아미노 기를 갖는다.
폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드는 선형의 블록 공중합체이며, 탄성중합체 재료일 수 있다. 취성 고체 또는 경질 플라스틱으로서 일반적으로 제형화되는 다수의 알려진 폴리다이오가노실록산 폴리아미드와는 달리, 폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드는 공중합체의 중량을 기준으로 50 중량% 초과의 폴리다이오가노실록산 세그먼트를 포함하도록 제형화될 수 있다. 폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드 중 다이오가노실록산의 중량%는, 더 큰 분자량의 폴리다이오가노실록산 세그먼트를 사용하여 증가되어, 폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드 중 60 중량% 초과, 70 중량% 초과, 80 중량% 초과, 90 중량% 초과, 95 중량% 초과 또는 98 중량% 초과의 폴리다이오가노실록산 세그먼트를 제공할 수 있다. 더 많은 양의 폴리다이오가노실록산을 사용하여 합리적인 강도는 유지하면서 더 낮은 모듈러스를 갖는 탄성중합체 재료를 제조할 수 있다.
폴리다이오가노실록산 폴리옥사미드의 일부는 재료의 현저한 열화없이 200℃ 이하, 225℃ 이하, 250℃ 이하, 275℃ 이하 또는 300℃ 이하의 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 공기의 존재 하에 열중량 측정 분석기에서 가열하면, 상기 공중합체는 20℃ 내지 약 350℃의 범위에서 1분 당 50℃의 속도로 스캔할 때 종종 10 중량% 미만의 손실을 갖는다. 추가로, 공중합체는 냉각 시에 기계적 강도의 검출가능한 손실이 없는 것에 의해 결정되는 바와 같이 명백한 열화없이 공기 중에서 1시간 동안 250℃와 같은 온도에서 종종 가열될 수 있다.
화학식 (I)의 공중합체 재료는 광학적으로 투명할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "광학적으로 투명한"은 인간의 눈에 투명한 재료를 지칭한다. 광학적으로 투명한 공중합체 재료는 종종 400 내지 700 nm의 파장 범위에서 광 투과율(luminous transmission)이 약 90% 이상이며, 탁도(haze)가 약 2% 미만이고, 불투명도가 약 1% 미만이다. 광 투과율 및 탁도 모두는, 예를 들어 ASTM-D 1003-95의 방법을 사용하여 결정될 수 있다.
추가로, 화학식 (I)의 공중합체 재료는 굴절률이 낮을 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "굴절률"은 재료(예를 들어, 공중합체 재료)의 절대 굴절률을 지칭하며, 관심 재료에서의 전자기 방사의 속도에 대한 자유 공간에서의 전자기 방사의 속도의 비이다. 전자기 방사는 백색광이다. 굴절률은, 예를 들어 펜실베니아주 피츠버그 소재의 피셔 인스트루먼츠(Fisher Instruments)로부터 시판되는 아베(Abbe) 굴절계를 사용하여 측정된다. 굴절률의 측정치는 사용되는 특정 굴절계에 따라 어느 정도는 달라질 수 있다. 상기 공중합체 재료는 일반적으로 굴절률이 약 1.41 내지 약 1.50의 범위이다.
실리콘 탄성중합체 함유 중합체에 관한 추가 정보는, 예를 들어 미국 특허 제7,078,093호; 제6,569,521호; 제6,730,397호; 제7,501,184호; 제7,371,464호; 제7,705,101호; 및 제8,063,166호, 미국 특허 공개 제2011/071,270호; 및 국제특허 공개 WO2011/082,069호에서 찾을 수 있으며, 이들의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
유용한 폴리다이오르가노실록산 다이아민은 상기 화학식 (II)에 속하는 임의의 폴리다이오르가노실록산 다이아민을 포함하며, 분자량이 약 700 내지 150,000, 바람직하게는 약 10,000 내지 약 60,000, 더욱 바람직하게는 약 25,000 내지 약 50,000 범위인 폴리다이오르가노실록산 다이아민을 포함한다. 적합한 폴리다이오르가노실록산 다이아민 및 폴리다이오르가노실록산 다이아민의 제조 방법은, 예를 들어 미국 특허 제3,890,269호, 제4,661,577호, 제5,026,890호 및 제5,276,122호, 및 국제특허 공개 WO 95/03354호 및 WO 96/35458호에 개시되어 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 참고로 포함된다.
유용한 폴리다이오르가노실록산 다이아민의 예에는 폴리다이메틸실록산 다이아민, 폴리다이페닐실록산 다이아민, 폴리트라이플루오로프로필메틸실록산 다이아민, 폴리페닐메틸실록산 다이아민, 폴리다이에틸실록산 다이아민, 폴리다이비닐실록산 다이아민, 폴리비닐메틸실록산 다이아민, 폴리(5-헥세닐)메틸실록산 다이아민, 및 이들의 혼합물 및 공중합체가 포함된다.
적합한 폴리다이오르가노실록산 다이아민은, 예를 들어 미국 캘리포니아주 토랜스 소재의 신 에츠 실리콘즈 오브 아메리카 인코포레이티드(Shin Etsu Silicones of America, Inc.) 및 훌스 아메리카 인코포레이티드(Huls America, Inc.)로부터 시판된다. 바람직하게는, 폴리다이오르가노실록산 다이아민은 실질적으로 순수하며 미국 특허 제5,214,119호에 개시된 바와 같이 제조되고, 본 명세서에 포함된다. 이러한 고 순도의 폴리다이오르가노실록산 다이아민은 테트라메틸암모늄-3-아미노프로필다이메틸 실라놀레이트와 같은 무수 아미노 알킬 작용성 실라놀레이트 촉매를, 바람직하게는 환형 유기실록산의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 미만의 양으로 사용하여 환형 오르가노실란과 비스(아미노알킬)다이실록산을 반응시켜서 제조되며, 이때 반응은 2단계로 실시된다. 특히 바람직한 폴리다이오르가노실록산 다이아민은 세슘 및 루비듐 촉매를 사용하여 제조되며, 미국 특허 제5,512,650호에 개시되고 본 명세서에 포함된다.
폴리다이오르가노실록산 다이아민 성분은 생성된 실리콘 폴리우레아 블록 공중합체의 모듈러스를 조정하는 수단을 제공한다. 일반적으로, 고분자량 폴리다이오르가노실록산 다이아민은 낮은 모듈러스의 공중합체를 제공하는 반면, 저분자량 폴리다이오르가노실록산 폴리아민은 높은 모듈러스의 공중합체를 제공한다.
실리콘 함유 중합체, 아크릴레이트 작용기 함유 단량체, 또는 둘 모두는 이의 고유 점도(IV)에 의해 설명될 수 있다. 고유 점도(IV)는 접착제(또는 중합체)의 분자량을 추정하는 간단한 방법을 제공한다. IV는 표준 부피의 용매의 점도계에서의 유동 시간 및 동일한 용매에서 접착제(또는 중합체)의 희석 용액의 유동 시간을 결정함으로써 측정된다.
일부 실시 형태에서, 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 중합체(들)는 IV가 0.5 이상 또는 0.8 이상이다. 일부 실시 형태에서, 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 중합체는 IV가 1.2 이하 또는 2.8 이하이다. 일부 실시 형태에서, 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 중합체(들)는, 예를 들어 IV가 0.8 내지 1.2이다. 이러한 IV를 갖는 실리콘 함유 중합체는 매트릭스 상 및 실리콘 도메인으로 상 분리되는 물품을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 함유 중합체의 IV 대 아크릴레이트 작용기 함유 단량체의 비는 0.9 내지 1.5이다. 이러한 IV를 갖는 실리콘 함유 중합체는 매트릭스 상 및 실리콘 상으로 상 분리되며, 원하는 크기를 갖는 실리콘 도메인을 가지고, 원하는 접착 특성(예를 들어, 박리, 전단 등) 및 원하는 광학 특성을 갖는 물품을 제공한다.
매트릭스 상은 상용화제 또는 상용화제의 잔류물을 또한 포함할 수 있다. 유용한 상용화제의 예에는, 예를 들어 아이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(IEM) 및 PDMS 다이아민(예를 들어, 분자량이 500 g/mol 내지 100,000 g/mol임)이 포함될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 유용한 PDMS 다이아민은, 예를 들어 분자량이 10,000 g/mol 내지 50,000 g/mol 또는 20,000 g/mol 내지 35,000 g/mol일 수 있다. 특정 상용화제, 이들의 양, 또는 이들의 조합은 예를 들어, 도메인 크기가 제어되거나 선택될 수 있도록 선택될 수 있다.
물품의 특성
상기에 논의된 바와 같이, 개시된 물품은 아크릴레이트 작용기를 포함하는 매트릭스 상 및 매트릭스 상에 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체 상은 매트릭스 상에 안정적으로 분산될 수 있다.
개시된 물품은 실리콘 도메인의 크기에 의해 설명될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 도메인 크기는 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 측정될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 주사 전자 현미경(SEM) 이미징으로부터 측정된 평균 직경 또는 직경 범위, 또는 둘 모두를 이용하여 실리콘 도메인을 설명할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 도메인 크기의 평균 직경 또는 직경 범위, 또는 둘 모두는 1 마이크로미터(μm) 이상 또는 2 μm 이상이다. 일부 실시 형태에서, 실리콘 도메인 크기의 평균 직경 또는 직경 범위, 또는 둘 모두는 8 μm 이하 또는 5 μm 이하이다.
접착제 층을 형성하는 방법
접착제 층을 형성하는 방법이 또한 본 명세서에 개시된다. 이러한 방법은 적어도 실리콘 탄성중합체, 아크릴레이트 작용기 함유 단량체, 개시제, 용매 및 상용화제를 조합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계; 코팅 조성물을 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및 필름을 건조시켜 접착제 층을 형성하는 단계를 포함한다. 추가적인 단계가 또한 선택적으로 포함될 수 있다. 본 방법은, 용매화된 실리콘 중합체의 존재 하에 용매 중에 자유 라디칼 중합을 통해 아크릴레이트 단량체가 중합되는 원위치 상 분리 방법에 의해 하이브리드 실리콘 및 폴리아크릴레이트 PSA를 제조하는 것으로 설명될 수 있다. 이는 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
도 1은 실리콘 탄성중합체(401), 아크릴 단량체(402), 개시제(403), 용매(404) 및 상용화제(405)를 포함하는 일 실시 형태를 예시한다. 중합 후에, 실리콘 탄성중합체(401)는 아크릴레이트 중합체를 포함하는 매트릭스 상(406)에 안정적으로 분산된다.
실리콘 탄성중합체는 상기에 논의된 것들과 같은 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드를 포함할 수 있다. 이들의 특징, 특성 및 예는 상기에 논의된 것들을 포함한다. 개시된 방법에 유용한 실리콘 탄성중합체는 반응성 작용기로 적어도 부분적으로 작용화될 수 있다. 유용한 반응성 작용기는 하이드록실, 아미노(특히 2차 아미노), 옥사졸로닐, 옥사졸리닐, 아세토아세틸, 카르복실, 아이소시아네이토, 에폭시, 아지리디닐, 아실 할라이드 및 환형 무수물 기를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중 바람직한 것은 카르복실, 하이드록실 및 아지리디닐 기이다.
아크릴레이트 작용기 함유 단량체에는 상기에 논의된 것들이 포함된다.
유용한 개시제는, 예를 들어 열 또는 광개시제를 포함할 수 있다. 열개시제의 예에는 벤조일 퍼옥사이드 및 이의 유도체와 같은 과산화물, 또는 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴)인, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Co.)로부터 입수가능한 바조(VAZO) 67 또는 다이메틸-2,2'-아조비스아이소부티레이트인, 미국 버지니아주 리치몬드 소재의 와코 스페셜티 케미칼즈(Wako Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 V-601과 같은 아조 화합물이 포함된다. 매우 다양한 온도에서 열중합을 개시하는 데 사용될 수 있는 다양한 퍼옥사이드 또는 아조 화합물이 입수가능하다. 전구체 혼합물은 광개시제를 포함할 수 있다. 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논인, 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 시바 케미칼즈(Ciba Chemicals)로부터 입수가능한, 이르가큐어(IRGACURE) 651과 같은 개시제가 특히 유용하다. 전형적으로, 가교결합제는 존재한다면 혼합물 내의 다른 구성성분을 기준으로 약 0.05 중량부 내지 약 5.00 중량부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다. 개시제는 전형적으로 0.05 중량부 내지 약 2 중량부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다. 전구체 혼합물은 화학 방사선 또는 열을 사용하여 중합될 수 있다.
유용한 용매는 코팅 조성물을 형성하는 데 필요한 성분의 균일한 용액을 형성할 수 있는 임의의 용매 또는 용매들의 혼합물을 포함할 수 있다. 유용한 용매의 예에는, 예를 들어 에틸 아세테이트(EtOAC), 메탄올(MeOH)이 포함될 수 있다.
또한, 전구체 조성물은 하나 이상의 상용화제를 포함한다. 상용화제는 전구체 조성물에서 실리콘 탄성중합체 및 아크릴레이트 작용기 함유 단량체를 상용화하는 기능을 할 수 있다. 유용한 상용화제의 예에는, 예를 들어 아이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(IEM) 및 PDMS 다이아민(예를 들어, 분자량이 500 g/mol 내지 100,000 g/mol임)을 포함할 수 있다. 특정 상용화제, 이들의 양, 또는 이들의 조합은 예를 들어, 도메인 크기가 제어되거나 선택될 수 있도록 선택될 수 있다.
필름을 형성하는 단계는, 예를 들어 롤 코팅(roll coating), 분무 코팅(spray coating), 나이프 코팅(knife coating), 다이 코팅(die coating) 등을 포함하는 다양한 공지된 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 대안적으로, 코팅 조성물은 또한 액체로서 전달되어 2개의 기판 사이의 갭을 채울 수 있다.
필름을 건조하는 단계는, 예를 들어 오븐에서 건조, 실온에서 건조 등을 비롯한 다양한 공지된 방법을 사용하여 달성될 수 있다.
응용
일부 실시 형태에서, 개시된 물품은 PSA로서 이용될 수 있다. 어떤 것이 PSA인지 확인하거나 결정하는 하나의 잘 알려진 수단은 달퀴스트(Dahlquist) 기준이다. 이러한 기준은 문헌[Handbook of PSA Technology, Donatas Satas (Ed.), 2nd Edition, p. 172, Van Nostrand Reinhold, New York, N.Y., 1989]에 기재된 바와 같이 1 × 10-6 ㎠/dyne보다 큰 1초 크리프 컴플라이언스(creep compliance)를 갖는 접착제로서 PSA를 정의한다. 대안적으로, 1차 근사로는, 모듈러스가 크리프 컴플라이언스의 역수이므로, PSA는 영 모듈러스(Young's modulus)가 1 × 106 dyne/㎠ 미만인 접착제로서 정의될 수 있다. PSA를 확인하는 다른 방법은, PSA가 실온에서 강력하고 영구적으로 점착성이며 손가락 또는 손의 압력보다 큰 압력을 필요로 하지 않고 단순 접촉시 다양한 상이한 표면에 견고히 접착되고, 문헌[Glossary of Terms Used in the Pressure Sensitive Tape Industry provided by the Pressure Sensitive Tape Council, 1996]에 기재된 바와 같이 잔류물을 남기지 않고서 매끄러운 표면으로부터 제거될 수 있다는 것이다. 적합한 PSA의 또 다른 적합한 정의는, 바람직하게는 섭씨 25도에서 모듈러스 대 주파수의 그래프에 도시되는 하기의 지점들에 의해 정의되는 영역 내에서 실온 저장 모듈러스를 갖는다는 것이다: 대략 0.1 라디안/초(0.017 ㎐)의 주파수에서 대략 2x105 내지 4x105 dyne/㎠의 모듈러스 범위, 및 대략 100 라디안/초(17 ㎐)의 주파수에서 대략 2x106 내지 8x106 dyne/㎠의 모듈러스 범위(예를 들어 문헌[Handbook of PSA Technology (Donatas Satas, Ed.), 2nd Edition, Van Nostrand Rheinhold, N.Y., 1989]의 173면의 도 8 내지 도 16 참조). PSA를 확인하는 임의의 이러한 방법이 PSA로 사용될 수 있는 물품을 확인하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, PSA로서 유용한 개시된 물품은 두께가 10 μm 이상, 15 μm 이상일 수 있다. 일부 실시 형태에서, PSA로서 유용한 개시된 물품은 두께가 100 μm 이하, 50 μm 이하 또는 30 μm 이하일 수 있다.
개시된 물품은 또한 광학 물품으로서 사용될 수 있다. 이러한 광학 물품은 단독으로 또는 다른 필름, 층, 광학 요소, 디바이스 또는 이들의 부분, 또는 이들의 조합과 조합되어 사용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 본 발명의 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 접착 필름을 포함하는 다층 구조물을 갖는 유기 발광 다이오드 패널; 및 유기 발광 다이오드 패널의 다층 구조물 내에 포함된 본 명세서에 기재된 바와 같은 중합체 필름을 포함한다. 이와 관련하여, 소정 실시 형태에서, "다층 구조물 내에 포함된"은 본 발명의 중합체 필름이 다층 구조물의 하나 이상의 접착 필름(예를 들어, 광학적으로 투명한 접착 필름)을 대체함을 의미하는데, 이는 특히, 중합체 필름이 접착제 매트릭스를 포함하는 경우에 그러하다. 이와 관련하여, 소정 실시 형태에서, "다층 구조물 내에 포함된"은 본 발명의 중합체 필름이 다층 구조물의 하나 이상의 접착 필름(예를 들어, 광학적으로 투명한 접착 필름) 내로 포함됨을 의미하는데, 이는 특히, 중합체 필름 그 자체가 접착제 매트릭스를 포함하지 않는 경우에 그러하다.
소정 실시 형태에서, 디스플레이 디바이스는 하나 이상의 접착 필름을 포함하는 다층 구조물을 갖는 유기 발광 다이오드 패널; 및 유기 발광 다이오드 패널의 다층 구조물 내에 포함된 중합체 필름을 포함한다. 이러한 실시 형태에서, 중합체 필름은 2개의 주 표면을 갖는 제1 중합체 층을 포함하며, 제1 중합체 층은 굴절률이 n1인 제1 중합체 매트릭스; 및 굴절률이 n2인, 제1 중합체 매트릭스 내에 균일하게 분산된 입자를 포함한다. 입자는 제1 중합체 층의 부피를 기준으로 30 부피% 미만의 양으로 존재하고, 입자 크기 범위가 400 nm 내지 3000 nm이다.
이러한 실시 형태에서, n1은 n2와 상이하다. 일부 실시 형태에서, n1은 n2와 적어도 0.01 단위가 상이하다. 일부 실시 형태에서, n1은 n2와 적어도 0.02 단위, 또는 적어도 0.03 단위, 또는 적어도 0.04 단위, 또는 적어도 0.05 단위가 상이이다. 일부 실시 형태에서, n1은 n2와 최대 0.5 단위가 상이하다. 일부 실시 형태에서, n1은 n2의 0.5 단위 이내이거나, n1은 n2의 0.4 단위 이내이거나, n1은 n2의 0.3 단위 이내이거나, n1은 n2의 0.2 단위 이내이거나, n1은 n2의 0.1 단위 이내이다. 이와 관련하여, "이내"는 0.5 단위(또는 0.4 단위, 또는 0.3 단위, 또는 0.2 단위 또는 0.1 단위) 초과 이내 또는 미만 이내임을 의미한다.
의미있는 점은, 소정 실시 형태에서, 본 발명의 중합체 필름을 포함하는 디스플레이 디바이스는 축외(off-axis) 색 변이(0 내지 45°)가, 본 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수하다(또는 10% 이상 더 우수하거나, 또는 20% 이상 더 우수하거나, 또는 적어도 30% 이상 더 우수하다)는 것이다. 소정 실시 형태에서, 본 발명의 중합체 필름을 포함하는 디스플레이 디바이스는 축외 색 변이(0 내지 60°)가, 본 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수하다(또는 10% 이상 더 우수하거나, 또는 20% 이상 더 우수하거나, 또는 30% 이상 더 우수하다)는 것이다. 이와 관련하여, "비확산성"의 광학 투명 접착제는 어떠한 광 산란 입자 또는 도메인도 없는 접착제를 지칭한다. 이러한 접착제는 전형적으로 벌크 탁도가 0.5% 미만이다.
본 발명의 디스플레이 디바이스는 가요성 또는 강성일 수 있다. 본 발명의 중합체 필름을 포함할 수 있는 OLED 디스플레이의 예가 미국 특허 출원 US2016/0001521호(타나카(Tanaka) 등), US 2014/0299844호(유(You) 등) 및 US 2016/0155967호(리(Lee) 등)에 기재되어 있다.
예시적인 디바이스는 도 2에 도시된 바와 같이, 능동 유기 발광 다이오드(AMOLED) 패널(10); 능동-매트릭스 유기 발광 다이오드 패널(10) 상에 배치된 제1 접착 필름(12); 제1 접착 필름(12) 상에 배치된 배리어 필름(14); 배리어 필름(14) 상에 배치된 제2 접착 필름(16); 제2 접착 필름(16) 상에 배치된 원형 편광기(18); 원형 편광기(18) 상에 배치된 제3 접착 필름(20); 제3 접착 필름(20) 상에 배치된 터치 패널(22); 터치 패널(22) 상에 배치된 제4 접착 필름(24); 및 제4 접착 필름(24) 상에 배치된 커버 윈도우(26)를 포함하는 다층 구조물을 갖는 유기 발광 다이오드 패널을 포함한다. 소정 실시 형태에서, 제1 접착 필름(12)은 폴리아이소부틸렌과 같은 우수한 배리어 특성을 갖는 접착제를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 배리어 필름(14)은 통상적인 무기/유기 다층 배리어 필름이다.
도 2의 디스플레이 디바이스는 단지 다양한 다층 구조물의 예시일 뿐이다. 소정 실시 형태에서, 예를 들어 배리어 필름(14)은 AMOLED 패널(10) 내로 포함된다. 소정 실시 형태에서, 제1 접착 필름(12)과 배리어 필름(14)은 조합되어 수분 및 산소에 대한 배리어를 형성한다. 소정 실시 형태에서, 터치 패널(22)이 AMOLED 패널(10) 내로 포함된다.
소정 다층 구조물에서, 본 발명의 중합체 필름은 적어도 하나의 접착제 매트릭스를 포함한다. 이러한 실시 형태에서, 이러한 중합체 필름은 제1 접착 필름(12)(도 2)일 수 있다. 소정 다층 구조물에서, 본 발명의 중합체 필름은 접착제 매트릭스를 포함하지 않는다. 이러한 실시 형태에서, 이러한 중합체 필름은 제1 접착 필름(12)(도 2) 내에 포함될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 제2, 제3 및/또는 제4 접착 필름(도 2의 16, 20, 24)은 본 발명의 중합체 필름을 포함한다(또는 이에 의해 대체된다). 소정 실시 형태에서, 제3 및/또는 제4 접착 필름(도 2의 20, 24)은 본 발명의 중합체 필름을 포함한다(또는 이에 의해 대체된다).
중합체 필름을 포함하지 않는 도 2에 도시된 다층 구조물의 접착 필름은 전술된 바와 같은 광학 투명 접착제를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 제1 접착 필름(12)은 전형적으로 수분 및 산소에 대한 일부 배리어 특성을 가질 것이다.
소정 실시 형태에서, 능동-매트릭스 유기 발광 다이오드 패널(도 2의 10)은 유기 전계발광 층을 포함한다. 예를 들어, 예시적인 능동-매트릭스 유기 발광 다이오드 패널(AMOLED 패널)이 도 3에 도시되어 있으며, 구동 디바이스 어레이(예를 들어, 박막 트랜지스터(TFT) 어레이)가 배열된 구동 기판(101), 유기 전계발광 층(102), 캐소드 전극 층(103) 및 봉지 층(104)을 포함한다. 컬러 필터 층(도시되지 않음)이 유기 전계발광 층(102)과 봉지 층(104) 사이에 추가로 배열될 수 있다. 광을 봉지 층(104)을 향해, 즉 발광 표면(106)을 향해 반사하기 위한 반사 층(105)이 구동 기판(101) 아래에 제공될 수 있다. AMOLED 패널은 유기 전계발광 층(102)이 구동 신호를 사용하여 광을 생성하는 자기-발광형 디스플레이 패널이기 때문에, 별도의 광원(예를 들어, 백라이트)이 필요하지 않을 수 있다.
소정 실시 형태에서, 배리어 필름(도 2의 14)은 산소 및 수분 배리어를 형성하는 유기/무기 재료의 교번하는 층들로 침착된 COP(환형 올레핀 중합체) 또는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 같은 광학 기판을 포함한다. 무기 재료의 예에는 실리카, 알루미나, 탄화규소 및 질화규소가 포함된다. 예에는 경화된 트라이사이클로데칸 다이메탄올 다이아크릴레이트와 실리카의 교번하는 층이 포함된다. 유기 층은 전형적으로 고도로 가교결합된 아크릴 재료이다.
예시적인 원형 편광기(도 2의 18)가 도 4에 도시되어 있으며, 이는 예시적인 실시 형태에 따른 원형 편광기(200)의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 원형 편광기(200)는 선형 편광기(202), 상부 지지 플레이트(203)와 선형 편광기(202)를 지지하는 하부 지지 플레이트(201) 및 1/4(λ/4) 위상판(204)을 포함할 수 있다. 선형 편광기(202)는, 예를 들어 폴리비닐 알코올(PVA) 필름일 수 있다. 상부 지지 플레이트(203) 및 하부 지지 플레이트(201)는, 예를 들어 트라이-아세틸-셀룰로스(TAC) 필름일 수 있다. λ/4 위상판(204)은 OCA 층을 사용함으로써 하부 지지 플레이트(201)에 접착될 수 있다. 예시적인 실시 형태는 이들 유형으로 제한되지 않는다. 선형 편광기(202)는 외부 광(L1)을 선형으로 편광시킨다. λ/4 위상판(204)은 선형 편광된 광을 원형으로 편광시키고 원형 편광된 광을 선형으로 편광시킨다.
소정 실시 형태에서, 터치 패널(도 2의 22)은 광을 투과하도록 구성된 베이스 기판 및 터치 입력을 수신하도록 구성된 터치 전극 층을 포함한다. 예를 들어, 도 5는 예시적인 실시 형태에 따른 용량성 터치 패널인 터치 패널(300)의 단면도이다. 터치 패널(300)은 사용자 입력을 수신하는 조작 유닛이다. 저항성 터치 패널 또는 용량성 터치 패널이 모바일 디바이스에서 사용된다. 도 5를 참조하면, 터치 패널(300)은 광-투과성 베이스 기판인 베이스 기판(301) 및 광-투과성 터치 전극 층인 터치 전극 층(305)을 포함할 수 있다. 터치 전극 층(305)은 제1 및 제2 전극 층(302, 304), 및 제1 전극 층(302)과 제2 전극 층(304) 사이에 배치되는 유전체 층(303)을 포함할 수 있다.
제1 전극 층(302)은, 진공 침착, 스퍼터링 또는 도금 등을 사용하여, 베이스 기판(301) 상에 인듐 주석 산화물(ITO), 구리 금속 메시 또는 은 나노와이어와 같은 전도성 금속을 패턴화된 박막으로서 형성하여, 형성될 수 있다. 유전체 층(303)은 제1 전극 층(302) 상에 형성될 수 있고, 제2 전극 층(304)은 진공 침착, 스퍼터링 또는 도금 등을 사용하여 유전체 층(303) 상에 전도성 금속을 패턴화된 박막으로서 형성하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 층(302)은 복수의 수평 전극을 포함할 수 있고, 제2 전극 층(304)은 복수의 수직 전극을 포함할 수 있다. 터치 셀은 수평 전극과 수직 전극 사이의 교차점에서 형성된다. 수평 전극은, 예를 들어 구동 전극일 수 있고, 수직 전극은, 예를 들어 수신 전극일 수 있다. 터치를 행하는 대상, 예를 들어 사용자의 손이나 터치 펜(예를 들어, 스타일러스)이 터치 패널(300)에 접근하거나 접촉할 때, 터치 셀의 정전용량에 있어서 변화가 발생한다. 터치 사건이 일어날 때, 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 셀의 위치가 검출될 수 있다. 또한, 터치 패널(300)은 제1 및 제2 전극 층(302, 304)이 베이스 기판(301)의 상부 표면 및 하부 표면 상에 각각 형성되도록 형성될 수 있다. 또한, 터치 패널(300)은 전극 층이 상부에 형성되는 2개의 기판이 서로 접합되도록 형성될 수 있다. 터치 패널(300)은 유연한 광-투과성 필름으로서 제조될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 커버 윈도우(도 2의 26)는 만곡된 부분 및/또는 편평한 부분을 포함한다. 커버 윈도우는 유리 또는 광학적으로 투명헌 플라스틱으로부터 선택된 재료로 제조될 수 있다. 커버 윈도우는 OLED 패널 상에 디스플레이되는 이미지가 이를 통해 보이도록 할 수 있고, 외부 충격으로부터 OLED 패널을 보호할 수 있다. 따라서, 커버 윈도우는 하나 이상의 투명 재료로 제조된다. 커버 윈도우는 강성 재료, 예를 들어 유리 또는 플라스틱, 예컨대 폴리카르보네이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 형성될 수 있다. 커버 윈도우는 가요성 재료, 예를 들어 플라스틱, 예컨대 폴리카르보네이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트로 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명의 감압 접착제는 의료 기재를 생물학적 기재(예를 들어, 사람 또는 동물)에 점착시키기에 적합하다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 본 발명의 감압 접착제는 의료 기재를 사람 및/또는 동물의 피부에 점착시키는 데 사용될 수 있다. 예시적인 의료 기재에는 중합체 물질, 플라스틱, 천연 거대분자 물질(예를 들어, 콜라겐, 목재(wood), 코르크 및 가죽(leather)), 종이, 직포, 부직포, 금속, 유리, 세라믹 및 복합재가 포함된다. 특정 실시 형태에서, 의료 기재는 상처 드레싱 용품으로 제공되도록 루브리졸(LUBRIZOL)(미국 오하이오주 위클리프 소재)로부터 상표명 에스테인(ESTANE)으로 시판되는 친수성 열가소성 폴리우레탄 필름이다.
광학 특성을 제어하는 방법
감압 접착제 층의 광학 특성을 제어하는 방법이 또한 개시되어 있으며, 본 방법은 실리콘 탄성중합체, 아크릴레이트 단량체, 개시제 및 상용화제를 조합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 상용화제의 아이덴티티, 상용화제의 하나 이상의 특성, 상용화제의 양, 또는 이들의 조합이 감압 접착제의 광학 특성을 제어하도록 선택될 수 있다.
감압 접착제 층의 광학 특성을 제어 또는 선택하기 위해 다양한 요인이 제어될 수 있다. 예를 들어, 상용화제의 아이덴티티, 상용화제의 하나 이상의 특성, 상용화제의 양, 또는 그 조합이 선택될 수 있다.
예시적인 실시 형태
기재되는 조성물, 물품 및 방법의 다양한 측면에 대해, 특정 응용에 유용한 다양한 조합을 추가로 설명하기 위해 다양한 예시적인 조합이 또한 기재되며, 이들 중 일부는 본 명세서에 기재되어 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "실시 형태 X 중 임의의 하나가 포함된다"는 명칭 X를 포함하는 실시 형태 중 어느 하나를 포함하는 것을 지칭한다(예컨대, 실시 형태 A 중 어느 하나는 실시 형태 A, 실시 형태 A1, 실시 형태 A2, 실시 형태 A5a 등을 지칭하고, 실시 형태 A5 중 어느 하나는 실시 형태 A5, 실시 형태 A5a, 실시 형태 A5b 등을 지칭한다).
예시적인 실시 형태 A에서, 상 분리된 물품은 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 매트릭스 상은 아크릴레이트 공중합체를 포함한다.
예시적인 실시 형태 B에서, 감압 접착제 물품은 매트릭스 상 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 매트릭스 상은 아크릴레이트 공중합체를 포함한다.
예시적인 실시 형태 C에서, 광학 물품은 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 매트릭스 상은 아크릴레이트 공중합체를 포함한다.
예시적인 실시 형태 D에서, 디스플레이 디바이스는 유기 발광 다이오드; 및 상 분리된 물품의 층을 포함한다. 상 분리된 물품의 층은 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 매트릭스 상은 아크릴레이트 공중합체를 포함한다.
예시적인 실시 형태 E에서, 디스플레이 디바이스는 유기 발광 다이오드; 및 상 분리된 감압 접착제를 포함한다. 상 분리된 감압 접착제는 매트릭스 상; 및 매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상을 포함한다. 매트릭스 상은 아크릴레이트 공중합체를 포함한다.
예시적인 실시 형태 F에서, 상 분리된 물품을 형성하는 방법이 제공된다. 본 방법은 작용화된 실리콘 탄성중합체 및 아크릴레이트 단량체를 포함하는 조성물을 적어도 하나의 용매 중에 라디칼 공중합하여 용액 중합체를 제조하는 단계; 용액 중합체 조성물을 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및 필름을 건조 및 경화시켜 상 분리된 물품을 형성하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시 형태 G에서, 상 분리된 물품의 광학 특성을 제어하는 방법이 제공된다 본 방법은 작용화된 실리콘 탄성중합체 및 아크릴레이트 단량체를 포함하는 조성물을 적어도 하나의 용매 중에 라디칼 공중합하여 코팅 조성물을 형성함으로써 용액 중합체를 제조하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시 형태 A1에서, 실리콘 탄성중합체가 실록산 폴리옥사미드 탄성중합체를 포함하는, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A2에서, 실리콘 탄성중합체가 실리콘 폴리옥사미드-유형 블록 공중합체를 포함하는, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A3에서, 실리콘 탄성중합체는 고유 점도(IV)가 0.5 이상인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A4에서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 0.8 이상인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A5에서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 2.8 이하인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A6에서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 1.2 이하인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A7에서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 1 마이크로미터(μm) 이상인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A8에서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 2 마이크로미터(μm) 이상인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A9에서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 8 마이크로미터(μm) 이하인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A10에서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 5 마이크로미터(μm) 이하인, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A11에서, 매트릭스 상은 하나 이상의 상용화제 또는 이의 잔류물을 추가로 포함하는, 실시 형태 A, 실시 형태 B, 실시 형태 C, 실시 형태 D, 실시 형태 E, 실시 형태 F 또는 실시 형태 G 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A11a에서, 상용화제 또는 이의 잔류물은 아이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(IEM), PDMS 다이아민, 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 실시 형태 A11 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A11b에서, PDMS 다이아민의 분자량은 500 g/mol 내지 100,000 g/mol인, 실시 형태 A11 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A11c에서, PDMS 다이아민의 분자량은 10,000 g/mol 내지 50,000 g/mol인, 실시 형태 A11b 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 A11d에서, PDMS 다이아민의 분자량은 20,000 g/mol 내지 35,000 g/mol인, 실시 형태 A11b 중 어느 하나의 물품 또는 방법이 포함된다.
예시적인 실시 형태 B1에서, 물품의 두께가 10 내지 30 마이크로미터인, 실시 형태 B의 물품이 포함된다.
예시적인 실시예 D1에서, 광학 투명 접착제, 원형 편광기, 터치 센서, 커버 유리, 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는 실시 형태 D의 물품이 포함된다.
예시적인 실시예 C1에서, 축외 색 변이(0 내지 45°)가, 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수한, 실시 형태 C의 물품이 포함된다.
예시적인 실시예 C1a에서, 축외 색 변이(0 내지 60°)가, 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수한, 실시 형태 C1의 물품이 포함된다.
예시적인 실시 형태 C2에서, 디바이스가 가요성이거나 강성인, 실시 형태 C 중 어느 하나의 물품이 포함된다.
실시예
본 발명의 목적 및 이점이 하기의 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 언급된 특정 재료 및 이의 양뿐만 아니라 다른 조건 및 세부 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 이러한 실시예는 단지 예시의 목적만을 위한 것이며, 첨부된 청구범위의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
재료
[표 1]
Figure pct00006
실시예를 제조하는 데 사용한 재료 목록
폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체: 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체를 다이아민의 분자량이 약 20,000 그램/몰(또는 약 10,000 그램/몰의 아민 당량)인 것을 제외하고는, 미국 특허 제8,765,881호(이의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함됨)의 실시예 12에 기재된 바와 같이 제조하였다. 최종 탄성중합체 조성물은 30.0% 고형물을 함유하였다.
올리고-실리콘 다이아민: 올리고-실리콘 다이아민을 국제특허 공개 WO 95/03354호(이의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함됨)의 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조하였다.
시험 방법
광학 특성 시험 방법: 벌크 탁도, 투과율, 투명도
투과율, 벌크 탁도 및 투명도 값을 포함하는 기본 광학 특성은 헤이즈-가드 플러스(Haze-Guard Plus) 탁도 측정기(미국 메릴랜드주 콜럼비아 소재의 비와이케이-가드너(BYK-Gardner)로부터 시판됨)를 사용하여 측정하였다.
OLED 시험 방법 1
휴대폰에서 일반적으로 사용되는 강한-공동 OLED 디바이스의 각도 색상은 시야각이 증가함에 따라 청색 변이를 갖는다. 이러한 효과는 오프각 색 변이 또는 각도 색상 불균일성으로 일반적으로 지칭된다.
오프각 색 변이에 대한 성능 지수(figure of merit)로서, CIE(Commission on Illumination, 국제조명위원회) 색 좌표에서의 상응하는 변이로부터의 색 변이를 나타내는 것이 일반적이다. CIE 색 좌표(u,v)는 상이한 각도에 대한 측정치이고 색 변이에 대한 메트릭은 식 A에 표현된 바와 같이 델타_u'v'으로 표현될 수 있다.
델타_u'v'={[u'(θ)-u'(0)]^2+[v'(θ)-v'(0)]^2}^0.5; (A)
OLED 색 변이에 대한 샘플 측정 방법은 삼성(Samsung) S5 OLED 모바일 폰을 사용하였고; 비교에서 확산 접착제 샘플 각각에 대한 시험대(testbed)로서 동일한 삼성 S5를 사용하였다. 중간 정도 확산성의 중합체 필름의 한 가지 의도된 용도는 OLED 층 내로, 바람직하게는 OLED 픽셀 위에 또는 TFE(박막 봉지) 층 위에 직접 포함시키는 것이다. 그러나, 이 시험의 경우, 중합체 필름 샘플을 OLED 디바이스 조립체에 근접하게 그러나 그 외부에 배치한 상태로 색 변이 및 휘도를 측정하는 것과 동등한 것으로 간주된다. 더 구체적으로는, 샘플을 터치 패널 디스플레이 바로 위에 배치하였다.
샘플을 OLED 디바이스 조립체 상에 장착한 후에, 이어서 블랭크 백색 이미지를 OLED 스크린 상에 디스플레이하였다. 다음으로, OLED 패널 조립체를 회전 스테이지 상에 장착하여 측정용 분광광도계에 대한 각도 조정을 가능하게 하였다. 이 시험 시스템의 경우, PR650 분광광도계(미국 뉴욕주 시러큐스 소재의 포토리서치 인코포레이티드(PhotoResearch Inc.))를 사용하여 매 5도 증분 회전각마다 시험 조립체의 색상 및 휘도 세기를 측정하였다.
OLED 디바이스 시험 방법 2
샘플을 OLED 디바이스 조립체 상에 장착한 후에, 이어서 블랭크 백색 이미지를 OLED 스크린 상에 디스플레이하였다. 다음으로, OLED 패널 조립체를 회전 스테이지 상에 장착하여 측정용 분광광도계에 대한 각도 조정을 가능하게 하였다. 이 시험 시스템의 경우, PR650 분광광도계(미국 뉴욕주 시러큐스 소재의 포토리서치 인코포레이티드)를 사용하여 매 5도 증분 회전각마다 시험 조립체의 색상 및 휘도 세기를 측정하였다.
이 평가에서는 각각의 샘플에 대해, 와이드 뷰 컬러(WVC) 보정 중합체 필름을 갖는 OLED 디바이스의 각도 색 변이(델타_u'v')를 도표로 나타내고 WVC 보정 중합체 필름이 없는 동일한 OLED(대조예)와 대비하였다. 예시적인 도표가 도 6에 나타나 있다. WVC 보정 중합체 필름은 OLED 디바이스의 각도 색 변이를 실질적으로 감소시키는 것을 돕는다. 0 내지 45도의 최대 색 변이는 델타_u'v' = 0.023(대조예)로부터 델타_u'v' = 0.016(중합체 필름을 갖는 것)로 감소되었으며, 이는 30% 감소를 나타낸다.
원위치 상 분리된 중합체 용액의 제조
상 분리된 중합체 용액 1 내지 4:
용액 1 내지 용액 4는 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체의 중량%가 5%에서 17.5%까지 다양하다는 것을 제외하고는 동일한 절차를 따른다(표 1). 용액 2는 예제로서 상세히 설명된다. 반응기에 33.0 g의 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체(EtOAc 중 30% 고형물)를 충전하였다. 이어서, 111.9 g의 에틸 아세테이트(EtOAc)를 첨가하였다. 두 성분을 2시간 동안 혼합하여 균질한 용액을 얻는다. 이어서, 0.10 g의 IEM을 반응에 충전하고, 40℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 15 g의 메탄올(MeOH)을 반응에 첨가하고 20분 동안 교반하였다. 그 후에, 96 g의 아이소-옥틸 아크릴레이트(IOA), 4 g의 아크릴아미드(ACM)를 첨가하고 40℃에서 2시간 동안 혼합하였다. 이후에, 0.1 g의 1,1′-아조비스(사이클로헥산카르보니트릴)(바조-67)을 용액에 첨가하였다. 용액을 통해 N2를 퍼징함으로써 산소를 제거하였다. 55℃에서 중합을 시작하고 반응을 55℃에서 14시간 동안 유지한다. 이어서, 반응을 65℃로 가열하고, 8시간 더 반응시켰다. 126 g의 EtOAc 및 14 g의 MeOH를 첨가하여 반응을 25% 고형물로 희석하였다.
용액 5:
반응기에 49.5 g의 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체(EtOAc 중 30% 고형물)를 충전하였다. 그 후, 167.8 g의 에틸 아세테이트(EtOAc)를 첨가하였다. 두 성분을 2시간 동안 혼합하여 균질한 용액을 얻는다. 이어서, 0.05 g의 IEM을 반응에 충전하고, 40℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 22.5 g의 메탄올(MeOH)을 반응에 첨가하고 20분 동안 교반하였다. 그 후에, 130.5 g의 아이소-옥틸 아크릴레이트(IOA), 4.5 g의 아크릴아미드(ACM) 및 15 g의 비닐 아세테이트(VOAc)를 첨가하고 40℃에서 2시간 동안 혼합하였다. 이후에, 0.15 g의 1,1′-아조비스(사이클로헥산카르보니트릴)(바조-67)을 용액에 첨가하였다. 용액을 통해 N2를 퍼징함으로써 산소를 제거하였다. 55℃에서 중합을 시작하고 반응을 55℃에서 14시간 동안 유지한다. 이어서, 반응을 65℃로 가열하고, 8시간 더 반응시켰다. 184.9 g의 EtOAc 및 20.5 g의 MeOH를 첨가하여 반응을 25% 고형물로 희석하였다.
[표 2]
Figure pct00007
용액 6:
반응기에 33.0 g의 폴리다이오르가노실록산 폴리옥사미드 탄성중합체(EtOAc 중 30% 고형물) 및 0.99 g의 올리고(실리콘 다이아민)(순수)을 충전하였다. 이어서, 111.9 g의 EtOAc를 첨가하였다. 3개의 성분을 2시간 동안 혼합하여 균질한 용액을 얻는다. 이어서, 0.005 g의 IEM을 반응에 충전하고, 40℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 15 g의 MeOH를 반응에 첨가하고 20분 동안 교반하였다. 그 후에, 96 g의 IOA, 4 g의 ACM을 첨가하고 40℃에서 2시간 동안 혼합하였다. 이후에, 0.1 g의 바조-67을 용액에 첨가하였다. 용액을 통해 N2를 퍼징함으로써 산소를 제거하였다. 55℃에서 중합을 시작하고 반응을 55℃에서 14시간 동안 유지한다. 이어서, 반응을 65℃로 가열하고, 8시간 더 반응시켰다. 반응을 126 g의 EtOAc 및 14 g의 MeOH를 첨가하여 25% 고형물로 희석하였다.
[표 3]
Figure pct00008
실시예를 위한 구성 재료의 제조
실시예 1 내지 실시예 6:
실시예 1 내지 실시예 6 모두를 유사한 코팅 공정을 통해 제조하였다. 실시예 1을 상세하게 설명한다. 나이프 코팅기를 통해 5 피트/분으로 이동하는 기판 필름 RF12N 라이너 상에 중합체 용액 1을 코팅하고, 나이프와 이형 라이너 RF12N 사이의 갭을 5 밀로 제어하며(이는 원하는 중합체 코팅의 두께를 제어함), 웨브를 약 70℃로 온도 설정된 2개의 10 피트 길이의 건조 오븐에 통과시켜, 건조 후에, RF02N의 더 용이한 라이너를 건조 중합체 코팅 상에 라미네이팅하여 전사 테이프 구조물을 제조하였다. 도 7은 실시예 2로부터의 대표적인 SEM 이미지이다.
[표 4]
Figure pct00009
시험 결과
광학 특성 시험:
탁도, 투명도 및 투과율을 포함하는 광학 특성을 모든 실시예에 대해 시험한다. 결과가 표 5에 요약되어 있다. 실시예 1 내지 실시예 6 모두를 유사한 코팅 공정을 통해 제조하였다.
[표 5]
Figure pct00010
OLED 시험 방법 1:
이 평가에서 각각의 샘플에 대해, 와이드 뷰 컬러(WVC) 보정 중합체 필름을 갖는 OLED 디바이스의 각도 색 변이(델타_u'v')를 측정하고 표 6에 열거하였다.
[표 6]
Figure pct00011
OLED 디바이스 시험 방법 2:
실시예 5를 또한 애플(Apple) 워치 버젼 2 OLED 패널에서 시험하였다. 중간 정도 확산성의 중합체 필름의 한 가지 의도된 용도는 OLED 층 내로, 바람직하게는 OLED 픽셀 위에 또는 TFE(박막 봉지) 층 위에 직접 포함시키는 것이다.
OLED 디바이스의 축방향 휘도가 WVC 보정 중합체 필름을 포함한 후에 약 5% 만큼 감소되지만, 통합된 총 전력은 훨씬 더 낮은 감소를 갖는다. 통합된 전력은 시야각 통합의 함수로서 도 8에 도시된다. 75도 전력 통합 각도(power integration angle)에서, 전력 감소는 단지 2% 미만이다.
OLED 전력 분포의 면밀히 조사는 WVC 보정 중합체 필름을 포함한 후에 축외 휘도가 실제로 개선됨을 나타낸다. WVC 보정 중합체 필름을 포함하거나 포함하지 않는 OLED 패널의 휘도 비가 도 9에 도시된다. 75도의 시야각에서 WVC 보정 중합체 필름을 사용하면 휘도가 15% 초과로 더 높다.
따라서, 반사 방지 표면 구조물의 다양한 실시예가 개시된다. 본 명세서에서는 본 개시 내용의 일부를 형성하는 첨부 도면 세트를 참조하지만, 당업자는 본 명세서에 기재된 실시 형태의 다양한 변형 및 수정이 본 발명의 범주 내에 있거나 그로부터 벗어나지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 실시 형태의 측면은 다양한 방식으로 서로 조합될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 청구된 본 발명이 본 명세서에 명시적으로 기재된 것과는 다르게 실시될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 명세서에서 인용된 특허, 특허 문헌 및 간행물의 완전한 개시 내용은 마치 각각이 개별적으로 포함된 것처럼 전체적으로 참고로 포함되어 있다. 서면으로 된 본 명세서와 본 명세서에 참고로 포함되는 임의의 문헌의 개시 내용 간에 상충 또는 모순이 있는 경우에는, 서면으로 된 본 명세서가 우선할 것이다.

Claims (27)

  1. 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및
    매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상
    을 포함하는 상 분리된 물품.
  2. 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및
    매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상
    을 포함하는 감압 접착제 물품.
  3. 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및
    매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상
    을 포함하는 광학 물품.
  4. 유기 발광 다이오드; 및
    아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및
    매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상
    을 포함하는 상 분리된 물품의 층
    을 포함하는 디스플레이 디바이스.
  5. 유기 발광 다이오드; 및
    아크릴레이트 공중합체를 포함하는 매트릭스 상; 및
    매트릭스 상에 안정적으로 분산된 실리콘 탄성중합체 상
    을 포함하는 상 분리된 감압 접착제 물품
    을 포함하는 디스플레이 디바이스.
  6. 작용화된 실리콘 탄성중합체 및 아크릴레이트 단량체를 포함하는 조성물을 적어도 하나의 용매 중에 라디칼 공중합하여 용액 중합체를 제조하는 단계;
    용액 중합체 조성물을 포함하는 필름을 형성하는 단계; 및
    필름을 건조 및 경화시켜 상 분리된 물품을 형성하는 단계
    를 포함하는, 상 분리된 물품을 형성하는 방법.
  7. 작용화된 실리콘 탄성중합체 및 아크릴레이트 단량체를 포함하는 조성물을 적어도 하나의 용매 중에 라디칼 공중합하여 코팅 조성물을 형성함으로써 용액 중합체를 제조하는 단계를 포함하는, 상 분리된 물품의 광학 특성을 제어하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 실록산 폴리옥사미드 탄성중합체를 포함하는, 물품 또는 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 실리콘 폴리옥사미드-유형 블록 공중합체로부터 선택되는, 물품 또는 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 고유 점도(IV)가 0.5 이상인, 물품 또는 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 0.8 이상인, 물품 또는 방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 2.8 이하인, 물품 또는 방법.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체는 IV가 1.2 이하인, 물품 또는 방법.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 1 마이크로미터(μm) 이상인, 물품 또는 방법.
  15. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 2 마이크로미터(μm) 이상인, 물품 또는 방법.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 8 마이크로미터(μm) 이하인, 물품 또는 방법.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 탄성중합체 상은 평균 도메인 크기가 5 마이크로미터(μm) 이하인, 물품 또는 방법.
  18. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 매트릭스 상은 하나 이상의 상용화제 또는 이의 잔류물을 추가로 포함하는, 물품 또는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상용화제 또는 이의 잔류물은 아이소시아네이토에틸 메타크릴레이트(IEM), PDMS 다이아민, 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 물품 또는 방법.
  20. 제19항에 있어서, PDMS 다이아민의 분자량은 500 g/mol 내지 100,000 g/mol인, 물품 또는 방법.
  21. 제19항에 있어서, PDMS 다이아민의 분자량은 10,000 g/mol 내지 50,000 g/mol인, 물품 또는 방법.
  22. 제19항에 있어서, PDMS 다이아민의 분자량은 20,000 g/mol 내지 35,000 g/mol인, 물품 또는 방법.
  23. 제2항에 있어서, 물품은 두께가 10 내지 30 마이크로미터인, 물품.
  24. 제4항에 있어서, 광학 투명 접착제, 원형 편광기, 터치 센서, 커버 유리, 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는, 디스플레이 디바이스.
  25. 제3항에 있어서, 축외 색 변이(off-axis color shift)(0 내지 45°)가, 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수한, 디스플레이 디바이스.
  26. 제25항에 있어서, 축외 색 변이(0 내지 60°)가, 중합체 필름 대신에 비확산성 광학 투명 접착제를 포함하는 디스플레이 디바이스와 대비할 때의 축외 색 변이보다 5% 이상 더 우수한, 디스플레이 디바이스.
  27. 제3항 및 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 디바이스는 가요성이거나 강성인, 디스플레이 디바이스.
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