KR20210078254A - 점착제 조성물 - Google Patents

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KR20210078254A
KR20210078254A KR1020190170101A KR20190170101A KR20210078254A KR 20210078254 A KR20210078254 A KR 20210078254A KR 1020190170101 A KR1020190170101 A KR 1020190170101A KR 20190170101 A KR20190170101 A KR 20190170101A KR 20210078254 A KR20210078254 A KR 20210078254A
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윤후영
홍재성
황남익
이현섭
이명한
김지연
김우연
송호경
서광수
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 우수한 단차 흡수성을 나타내면서도 타발성 역시 우수하고, 고온 또는 고습 조건과 같은 가혹 조건에서도 황변이나 기포 등의 발생 없이 우수한 내구성이 유지될 수 있는 점착제 조성물 및 그 용도를 제공할 수 있다.

Description

점착제 조성물{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE}
본 출원은 점착제 조성물에 관한 것이다.
터치스크린 패널(Touch Screen Panel)은 스크린을 사용자가 손가락이나 펜 등으로 터치하면, 접촉 위치를 인지하여 시스템에 전달하는 입력장치이다. 통상 스마트폰과 태블릿 PC 등에 적용되는 터치스크린 패널은 정전용량 방식으로 터치를 감지하도록 설계된다.
정전용량 방식의 터치스크린 패널은 크게 부착형(Add-on Type), 커버윈도우 일체형(Touch Integrated with Cover Window Type) 또는 디스플레이 일체형(Touch Integrated with Display(LCD/OLED) Type)으로 분류될 수 있다.
통상 터치스크린 패널은 도 1과 같이 커버 기판(통상 글라스 기판)(300) 및 디스플레이 모듈(100)이 포함되고, 그 사이에 형성되는 공간에 수지층(200)이 충전된다. 상기 수지는 통상 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)로 호칭된다.
위와 같은 구조에서 OCA 또는 OCR과 접하는 터치스크린 패널 구조의 커버 기판의 표면 및/또는 디스플레이 모듈의 표면에는 소위 잉크 스텝(Ink Step) 또는 인쇄 단차(printing step)가 형성되는 경우가 많은데, 이로 인해서 상기 수지층의 단차에 대한 흡수성이 더욱 중요해지고 있다.
단차 흡수성을 확보하는 측면에서는 OCA 또는 OCR 등을 소프트(soft)하게 설계하는 것이 유리하다. 그렇지만, 소프트한 OCA 또는 OCR은, 타발 공정에서 삐침이나 눌림 등이 발생한다. 소프트한 OCA 또는 OCR은, 고온 및/또는 고습 환경에서의 내구성도 취약하다.
본 출원은 점착제 조성물에 관한 것이다. 본 출원은 단차 흡수성 및 타발성이 우수하고, 고온 및/또는 고습 조건과 같은 가혹 조건에서도 황변이나 기포 등의 발생 없이 우수한 내구성을 유지할 수 있는 점착제를 형성하는 점착제 조성물을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 출원에서 용어 1가 탄화수소기는 탄소 및 수소로 이루어지는 1가 치환기를 의미하고, 그 예에는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기 등이 있다.
본 출원에서 용어 알킬기, 알킬렌기 또는 알콕시기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 알킬렌기 또는 알콕시기를 의미하거나, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16, 탄소수 3 내지 12, 탄소수 3 내지 8 또는 탄소수 3 내지 6의 고리형 알킬기, 알킬렌기 혹은 알콕시기를 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어 알케닐기 또는 알키닐기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐기 또는 알키닐기를 의미하거나, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16, 탄소수 3 내지 12, 탄소수 3 내지 8 또는 탄소수 3 내지 6의 고리형 알케닐기 또는 알키닐기를 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어 아릴기 또는 아릴렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 6 내지 24, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미할 수 있고, 그 대표적인 예로는, 페닐기 또는 페닐렌기 등이 있다.
상기 알킬기, 알킬렌기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기 또는 아릴렌기는, 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수도 있다.
본 출원은 점착제 조성물에 관한 것이다. 상기 점착제 조성물은 시럽(syrup)형 점착제 조성물일 수 있다. 시럽형 점착제 조성물은 무용제형 점착제 조성물로도 불리운다. 시럽형 점착제 조성물은, 중합체 및 희석용 단량체를 포함하고, 용제(solvent)의 비율이 적거나, 혹은 용제(solvent)가 실질적으로 포함되어 있지 않은 유형의 점착제 조성물이다.
본 출원에서 용어 점착제 조성물은, 소위 경화 공정을 거치기 전의 재료를 의미하고, 용어 점착제는 경화 공정을 거친 후의 점착제 조성물을 의미한다.
상기 점착제 조성물 또는 점착제는, 소위 OCA(Optical Clear Adhesive) 또는 OCR(Optical Clear Resin)의 용도로 사용될 수 있다.
시럽형 점착제 조성물을 하기와 같은 특성을 가지도록 설계할 경우에 우수한 단차 흡수성 및 타발성이 확보되고, 가혹 조건(고온 및/또는 고습 조건)에서 우수한 내구성도 안정적으로 유지하는 점착제 조성물 또는 점착제를 제공할 수 있다.
하기 점착제 조성물의 특성은, 점착제 조성물 자체 또는 점착제의 특성일 수도 있으며, 적어도 상기 점착제 조성물을 경화시켜서 형성한 점착제가 하기 기술하는 특성을 나타낼 수 있다.
상기 점착제 조성물 또는 그로부터 형성된 점착제는, 하기 수식 1의 가교점 간 분자량이 70,000g/mol 이하일 수 있다.
[수식 1]
Mc=
Figure pat00001
RT/GN 0
수식 1에서 Mc(g/mol)는 가교점 간 분자량(molecular weight between crosslinks)이고,
Figure pat00002
(g/m3)는 밀도이며, R은 기체상수(m3Pa/molK)이고, T는 온도(K)이며, GN 0(Pa)은 고원 탄성률을 의미한다.
상기 수식 1의 Mc(g/mol)는, 대략 60℃에서 측정한다. 따라서, 상기 수식 1의 T는 333.15K이다. 수식 1의
Figure pat00003
는, 측정 대상(점착제 조성물 또는 점착제)의 상기 온도(333.15K)에서의 밀도이며, R은 기체 상수로서, 8.314(m3×Pa)/(mol×K)이다.
상기 수식 1에서 GN 0(Pa)는, 상기 점착제 조성물 또는 점착제에 대해 확인되는 위상각(Phase Angle) 및 복소 탄성률(Complex Modulus)의 그래프(X축: 복소 탄성률, Y축: 위상각)에서 위상각이 최소가 되는 때의 복소 탄성률이다. 상기 GN 0을 구하기 위한 위상각과 복소 탄성률은, 측정 온도(60℃)에서 0.5% 스트레인(strain) 조건으로 주파수를 0.01 Hz에서 100Hz까지 증가시키면서 점착제 조성물 또는 점착제의 저장 탄성률(G') 및 손실 탄성률(G'')을 각각 구하고, 이를 하기 수식 2 및 3에 대입하여 구할 수 있다. 본 출원에서 상기 스트레인은, 상기 점착제 조성물 또는 점착제에 1N 정도의 힘을 가한 상태에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 때의 회전 각도를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 0.5% 스트레인 조건은 상기 점착제 조성물 또는 점착제에 1N 정도의 힘을 가한 상태에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 1.8도 정도 회전시키는 것을 의미할 수 있다. 수식 2는, 위상각(δ, Phase angle)을 구하기 위한 수식이고, 수식 3은 복소 탄성률을 구하기 위한 수식이다. 상기 수식 1과 후술하는 수식 2 및 3에서 적용되는 위상각의 단위는 도(°) 이고, 복소 탄성률의 단위는 Pa 이며, 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”의 단위는 Pa 이다.
[수식 2]
δ = tan-1(G``/ G`)
상기 수식 2에서 G` 및 G``은 각각 상기 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”이고, δ는 위상각이다.
[수식 3]
Figure pat00004
상기 수식 3에서 |G*|은 상기 복소탄성률(Complex Modulus)이고, G` 및 G``은 각각 상기 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”이다.
수식 1에서 상기 GN 0 은, 하나의 예시에서, 30,000Pa 내지 60,000Pa의 범위 내일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 GN 0 은, 31,000Pa 이상, 32,000 Pa 이상, 33,000 Pa 이상, 34,000 Pa 이상, 35,000 Pa 이상, 36,000 Pa 이상, 37,000 Pa 이상, 38,000 Pa 이상, 39,000 Pa 이상, 40,000 Pa 이상, 41,000 Pa 이상, 42,000 Pa 이상 또는 43,000 Pa 이상이거나, 59,000 Pa 이하, 58,000 Pa 이하, 57,000 Pa 이하, 56,000 Pa 이하, 55,000 Pa 이하, 54,000 Pa 이하, 53,000 Pa 이하, 52,000 Pa 이하, 51,000 Pa 이하, 50,000 Pa 이하 또는 49,000 Pa 이하일 수 있다.
GN 0을 상기 범위의 값을 가지도록 제어함으로써 우수한 타발성 및 단차 흡수성과 함께 내구성이 우수한 점착제 조성물 또는 점착제를 제공할 수 있다.
상기 수식 1의 가교점 간 분자량은 다른 예시에서, 69,000g/mol 이하, 68,000 g/mol 이하, 67,000 g/mol 이하, 66,000 g/mol 이하, 65,000 g/mol 이하 또는 64,000 g/mol 이하이거나, 10,000g/mol 이상, 15,000 g/mol 이상, 20,000 g/mol 이상, 25,000 g/mol 이상, 30,000 g/mol 이상, 35,000 g/mol 이상, 40,000 g/mol 이상, 45,000 g/mol 이상, 50,000 g/mol 이상 또는 55,000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 범위에서 목적하는 단차 흡수성, 타발성 및 가혹 조건에서의 내구성 등을 확보할 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은, 예를 들어, 위상각(Phase angle)의 변화 기울기가 8 도/Pa 이하일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 위상각의 변화 기울기는 7.9 도/Pa 이하, 7.8 도/Pa 이하, 7.7 도/Pa 이하, 7.6 도/Pa 이하, 7.5 도/Pa 이하 또는 7.4 도/Pa 이하이거나 1 도/Pa 이상, 2 도/Pa 이상, 3 도/Pa 이상 또는 4 도/Pa 이상일 수 있다.
상기 위상각(Phase angle) 변화 기울기는, 상기와 동일한 방식으로 위상각 및 복소 탄성률 수치를 복소 탄성률에 대한 위상각의 그래프로 플롯한 후, GN 0 및 GN 0의 좌측 방향의 그래프를 구성하는 점들 중 임의의 점을 연결하는 직선을 그렸을 때, 원래의 그래프와 육안상으로 가장 근접한 점을 찾아 그 때의 기울기 값의 절대값으로 할 수 있다.
위상각 변화 기울기의 값을 상기와 같이 제어함으로써 목적하는 단차 흡수성을 나타내면서도 타발성 역시 우수하고, 내구성도 탁월한 점착제 조성물 또는 점착제를 제공할 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은 전술한 바와 같이 시럽형일 수 있고, 그에 따라서 적어도 중합체 및 희석 단량체를 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 시럽 성분은, 상기 중합체 및 희석 단량체를 포함하는 시럽 형태의 성분을 의미한다.
상기 시럽 성분은 소위 부분 중합 방식으로 제조하거나, 중합체와 단량체를 혼합하거나, 혹은 상기 부분 중합된 시럽 성분이 추가로 희석 단량체를 배합하여 형성할 수 있다.
예를 들어, 소위 부분 중합 방식으로 제조된 중합물은 부분 중합에 적용된 단량체의 일부가 중합되어 형성되는 중합체와 나머지 중합되지 않은 일부의 단량체를 포함하는 시럽 성분을 형성할 수 있다. 따라서, 이러한 부분 중합물 자체가 시럽형 점착제로 적용될 수 있다. 필요하다면, 상기 부분 중합물에 추가로 단량체를 배합할 수도 있는데, 이는 시럽의 점도를 제어하거나, 기타 물성의 제어를 위해서 첨가될 수 있다. 물론 중합체와 희석 단량체를 배합하여 상기 시럽 성분(시럽 성분)을 형성할 수도 있다.
본 명세서에서 용어 시럽 성분의 단량체 성분은, 상기 시럽 성분을 형성하기 위해 적용된 단량체로서, 중합되어 상기 중합체를 형성하고 있거나, 중합되지 않고, 단량체 형태로 상기 시럽 성분이 포함되어 있는 단량체를 지칭할 수 있다. 또한, 중합되어 상기 중합체를 형성하고 있는 단량체는 단량체 단위라고도 호칭할 수도 있다.
상기 시럽 성분을 후술하는 단량체 성분으로 구현함으로써, 목적하는 단차 흡수성, 타발성 및 내구성을 안정적으로 확보하고, 전술한 특성도 효과적으로 확보할 수 있다.
예를 들면, 상기 시럽 성분은, 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분; 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분; (메타)아크릴아미드 단량체 성분; 및 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 성분을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 산소 또는 단일 결합이고, A는 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, Q는 단일결합, 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 카르보닐기이다.
상기 단량체 성분 각각은, 시럽 성분 내에서 중합되어 중합체를 형성하고 있거나, 혹은 중합되지 않은 상태, 즉 단량체 형태로 존재할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 단량체 성분 각각은 모두 중합되어 중합체를 형성하고 있는 단량체 단위로도 시럽 성분에 포함되어 있고, 중합되지 않은 단량체 형태로도 시럽 성분에 포함되어 있을 수 있다.
상기에서 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체로는, 응집력, 유리전이온도 또는 점착성 등을 고려하여, 탄소수가 1 내지 14, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 4 내지 12 또는 탄소수 6 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분은 상기 시럽 성분에 주성분으로 포함되어 있을 수 있다. 상기에서 주성분으로 포함되어 있다는 것은 상기 시럽 성분 내의 모든 단량체 성분의 합계 중량에 대한 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분의 중량 비율이 55 중량% 이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 55 내지 80 중량%의 범위 내일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은 56 중량% 이상, 57 중량% 이상, 58 중량% 이상, 59 중량% 이상, 60 중량% 이상, 61 중량% 이상, 62 중량% 이상, 63 중량% 이상, 64 중량% 이상, 65 중량% 이상, 66 중량% 이상, 67 중량% 이상, 68 중량% 이상, 69 중량% 이상 또는 70 중량% 이상이거나 79 중량% 이하, 78 중량% 이하, 77 중량% 이하, 76 중량% 이하, 75 중량% 이하, 74 중량% 이하, 73 중량% 이하, 72 중량% 이하, 71 중량% 이하 또는 70 중량% 이하일 수 있다. 상기 비율의 계산에서 적용되는 상기 시럽 성분 내의 모든 단량체 성분의 합계 중량은, 시럽 성분에서 중합체 내에 중합되어 포함되어 있는 단량체 성분(단량체 단위)과 희석 단량체로 존재하는 중합되지 않은 단량체의 합계 중량이고, 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분의 중량도 중합체 내에 중합되어 포함된 상기 단량체 및 희석 단량체에 중합되지 않고 포함되어 있는 단량체의 합계 중량이다. 하나의 예시에서 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체는 시럽 성분에서 중합체 및 희석 단량체에 각각 포함되어 있을 수 있다. 즉, 상기 시럽 성분 내에서 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체는, 중합되어 중합체를 이루고 있는 성분과 중합되지 않고 희석 단량체로서 존재하는 성분으로 존재할 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체로는 예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, 펜틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸부틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소노닐 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 및 테트라데실 아크릴레이트 등이 포함될 수 있고, 상기 중 1종 또는 2종 이상이 시럽 성분에 포함될 수 있다.
본 출원의 시럽 성분은, 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분을 포함할 수 있다. 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분을 적절하게 배합함으로써, 전술한 물성을 효과적으로 확보하면서, 타발 시의 삐침 및 눌림 등이 방지되고, 단차 흡수성과 내구성이 우수한 점착제 조성물 또는 점착제를 제공할 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체로는, 응집력, 유리전이온도 또는 점착성 등을 고려하여, 탄소수가 1 내지 14, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 4 내지 12 또는 탄소수 6 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 알킬 메타크릴레이트는 시럽 성분 내에서 중합체 내에 단량체 단위로서 포함되어 있거나, 희석 단량체에 단량체(즉, 미중합 상태)로서 포함되어 있을 수 있다. 일 예시에서 상기 시럽 성분은 중합체 내에 존재하는 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체 단위 및/또는 상기 희석 단량체에 포함된 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체(즉, 미중합 상태)를 포함할 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분은 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 1 내지 40 중량부로 시럽 성분에 포함되어 있을 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 5 중량부 이상, 5.5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 6.5 중량부 이상, 7 중량부 이상, 7.5 중량부 이상, 8 중량부 이상, 8.5 중량부 이상, 9 중량부 이상, 9.5 중량부 이상 또는 10 중량부 이상이거나 39 중량부 이하, 38 중량부 이하, 37 중량부 이하, 36 중량부 이하, 35 중량부 이하, 34 중량부 이하, 33 중량부 이하, 32 중량부 이하, 31 중량부 이하 또는 30 중량부 이하, 29 중량부 이하, 28 중량부 이하, 27 중량부 이하, 26 중량부 이하, 25 중량부 이하, 24 중량부 이하, 23 중량부 이하, 22 중량부 이하, 21 중량부 이하, 20 중량부 이하, 19 중량부 이하, 18 중량부 이하, 17 중량부 이하, 16 중량부 이하, 15 중량부 이하 또는 14 중량부 이하일 수 있다. 상기 비율도 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 아크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 아크릴레이트의 합계 중량 100 중량부에 대한 상기 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 메타크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 메타크릴레이트의 합계 중량의 중량 비율일 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체로는 예를 들어, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, sec-부틸 메타크릴레이트, 펜틸 메타크릴레이트, 에틸헥실 메타크릴레이트, 에틸부틸 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 이소옥틸 메타크릴레이트, 이소노닐 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트 및 테트라데실 메타크릴레이트 등이 포함될 수 있고, 상기 중 1종 또는 2종 이상이 시럽 성분에 포함될 수 있다.
시럽 성분 내에서 상기 알킬 메타크릴레이트 단량체의 비율을 위와 같이 조절하여, 목적하는 타발성과 단차 흡수성을 동시에 확보할 수 있다.
본 출원에서 시럽 성분은, 예를 들어, (메타)아크릴아미드 단량체를 포함할 수 있다. 용어 (메타)아크릴아미드 단량체는 아크릴아미드, 메타크릴아미드 또는 상기의 유도체를 의미하고, 예를 들면, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
화학식 2에서, R1은 수소 또는 알킬기일 수 있고, X는 산소 또는 단일 결합일 수 있고, A는 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 단일 결합일 수 있으며, R12 및 R13은 각각 독립적으로, 수소, 알킬기 또는 알케닐기일 수 있다.
상기 (메타)아크릴아미드 단량체는 시럽 성분 내에서 중합체 내에 단량체 단위로서 포함되어 있거나, 희석 단량체에 단량체(즉, 미중합 상태)로서 포함되어 있을 수 있다. 일 예시에서 상기 시럽 성분은 중합체 내에 존재하는 상기 (메타)아크릴아미드 단량체 단위 및/또는 상기 희석 단량체에 포함된 상기 (메타)아크릴아미드 단량체(즉, 미중합 상태)를 포함할 수 있다.
화학식 2의 화합물은 예를 들어, 메타크릴아마이드(methacrylamide, mAAm), N,N-디메틸 아크릴아마이드(N,N-dimethyl acrylamide, DMAA) 또는 N,N-디에틸 아크릴아마이드(N,N-diethyl acrylamide, DEAA) 등의 N,N-디알킬 아크릴 아마이드 화합물을 포함할 수 있으며, 또한, 아민기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 화합물을 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴아미드 단량체는 하나의 예시에서, 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 100 중량부 대비 1 내지 25 중량부로 상기 시럽 성분에 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은 2 중량부 이상 또는 3 중량부 이상이거나, 24 중량부 이하, 23 중량부 이하, 22 중량부 이하, 21 중량부 이하, 20 중량부 이하, 19 중량부 이하, 18 중량부 이하, 17 중량부 이하, 16 중량부 이하, 15 중량부 이하, 14 중량부 이하, 13 중량부 이하 또는 12 중량부 이하일 수 있다. 상기 비율도 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 아크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 아크릴레이트의 합계 중량 100 중량부에 대한 상기 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 (메타)아크릴아미드 단량체 단위 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 (메타)아크릴아미드 단량체의 합계 중량의 중량 비율일 수 있다. 상기 시럽 성분이 상기 (메타)아크릴아미드 단량체를 상기 중량비로 포함함으로써, 적절한 응집력을 가져 타발성이 우수하면서도 광학 특성 및 고온고습 내구성 또한 우수한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
필요하다면, 상기 시럽 성분은 상기 (메타)아크릴아미드 단량체로서, 아크릴아미드 단량체(즉, 화학식 2에서 R1이 수소인 단량체)와 메타크릴아미드 단량체(즉, 화학식 2에서 R1이 메틸인 단량체)를 모두 포함할 수 있다. 이러한 경우에 상기 아크릴아미드 단량체로는 상기 화학식 2에서 R12 및 R13이 각가 알킬기인 단량체가 적용되고, 메타크릴아미드 단량체로서는 상기 화학식 2에서 R12 및 R13이 수소인 단량체가 적용될 수 있다. 또한, 상기의 경우 단량체의 중량 비율(아크릴아미드/메타크릴아미드)은 약 1 내지 10의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(아크릴아미드/메타크릴아미드)은, 다른 예시에서 1.5 이상 또는 2 이상이거나, 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하 또는 4 이하 정도일 수도 있다.
본 출원에서 상기 시럽 성분은 또한, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 성분을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 산소 또는 단일 결합이고, A는 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, Q는 단일결합, 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 카르보닐기이다.
상기 화학식 1의 단량체는 시럽 성분 내에서 중합체 내에 단량체 단위로서 포함되어 있거나, 희석 단량체에 단량체(즉, 미중합 상태)로서 포함되어 있을 수 있다. 일 예시에서 상기 시럽 성분은 중합체 내에 존재하는 상기 화학식 1의 단량체 및/또는 상기 희석 단량체에 포함된 상기 화학식 1의 단량체(즉, 미중합 상태)를 포함할 수 있다
하나의 예시에서, 상기 화학식 1의 화합물은 벤조페논 메타크릴레이트(Benzophenone methacrylate, BPMA), 6-(4-벤조일페녹시)헥실 (메타)아크릴레이트 또는 벤조페논 아크릴레이트 등 벤조페논계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 단량체는 하나의 예시에서, 상기 시럽 성분 내에 상기 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 0.001 내지 10 중량부의 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은, 0.001 중량부 이상, 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상, 0.02 중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 0.04 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.06 중량부 이상 또는 0.065 중량부 이상이거나, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.2 중량부 이하 또는 0.1 중량부 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율도 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 아크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 아크릴레이트의 합계 중량 100 중량부에 대한 상기 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 화학식 1의 단량체 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 화학식 1의 단량체의 합계 중량의 중량 비율일 수 있다.
화학식 1로 표시되는 단량체를 상기와 같은 비율로 포함함으로써 점착제 조성물 및/또는 이를 경화시킨 점착제층의 황변 현상을 억제하고 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 시럽 성분은 상기 언급된 단량체 성분 외에도 목적을 해치지 않는 범위에서 공지의 다른 단량체 성분도 포함할 수 있다.
본 출원에서 상기 시럽 성분은 예를 들어, 극성 단량체 성분을 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 극성 단량체는, 극성기를 가지는 단량체이고, 이 때 극성기로는 히드록시기 또는 카복실기 등이 예시된다. 상기 극성 단량체의 종류는 특별한 제한은 없으나, 예를 들면, 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 단량체를 사용할 수 있다.
히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 단량체로는, 예를 들어, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물이 예시될 수 있다. 하기 화학식 3의 화합물과 같은 극성 단량체는 시럽 성분 내에서 중합체 내에 단량체 단위로서 포함되어 있거나, 희석 단량체에 단량체(즉, 미중합 상태)로서 포함되어 있을 수 있다. 일 예시에서 상기 시럽 성분은 중합체 내에 존재하는 극성 단량체 단위 및/또는 상기 희석 단량체에 포함된 극성 단량체(즉, 미중합 상태)를 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00008
상기 화학식 3에서, R1은 수소 또는 알킬기일 수 있고, A 및 T는 각각 독립적으로 알킬렌기 또는 알킬리덴기일 수 있으며, n은 0 내지 5의 범위 내의 수일 수 있다.
상기 화학식 3에서 n은, 다른 예시에서 0 내지 3, 더욱 바람직하게는 0 내지 2일 수 있다. 화학식 3의 화합물로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 상기 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 단량체 성분과 같은 극성 단량체 성분을 추가로 포함함으로써, 고온 고습 환경에서의 백탄 현상 등을 좀 더 효과적으로 제어하여 점착제의 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 극성 단량체는 하나의 예시에서, 상기 시럽 성분 내에 상기 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 5 내지 40 중량부의 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은, 6 중량부 이상, 7 중량부 이상, 8 중량부 이상 또는 9 중량부 이상이거나, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율도 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 아크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 아크릴레이트의 합계 중량 100 중량부에 대한 상기 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 극성 단량체 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 극성 단량체의 합계 중량의 중량 비율일 수 있다.
본 출원에서 상기 시럽 성분은 예를 들어, 고리형 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 성분을 추가로 포함할 수 있다. 상기 고리형 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트로는 예를 들면, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이 사용될 수 있다. 하기 화학식 4의 화합물은 시럽 성분 내에서 중합체 내에 단량체 단위로서 포함되어 있거나, 희석 단량체에 단량체(즉, 미중합 상태)로서 포함되어 있을 수 있다. 일 예시에서 상기 시럽 성분은 중합체 내에 존재하는 하기 화학식 4의 단량체 단위 및/또는 상기 희석 단량체에 포함된 하기 화학식 4의 단량체(즉, 미중합 상태)를 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00009
상기 화학식 4에서, R1은 수소 또는 알킬기일 수 있고, U는 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다.
상기 화학식 4에서 1가 잔기는, 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물, 구체적으로는 탄소 원자가 고리 모양으로 결합하고 있는 화합물로서 방향족 화합물이 아닌 화합물 또는 그 화합물의 유도체로서 유래하는 1가의 잔기를 의미할 수 있다. 상기 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물은 탄소수 3 내지 20, 탄소수 6 내지 15 또는 탄소수 8 내지 12의 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물일 수 있다.
상기 1가 잔기로는, 이소보르닐기(isobornyl), 시클로헥실기, 노르보나닐기(norbornanyl), 노르보네닐기(norbornenyl), 디시클로펜타디에닐기, 에티닐시클로헥산기, 에티닐시클로헥센기 또는 에티닐데카히드로나프탈렌기 등이 예시될 수 있으며, 적절하게는 이소보르닐기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 단량체는 하나의 예시에서, 상기 시럽 성분 내에 상기 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 1 내지 40 중량부의 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은, 2 중량부 이상, 3 중량부 이상, 4 중량부 이상 또는 5 중량부 이상이거나, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하, 20 중량부 이하 정도 또는 15 중량부 이하 정도일 수도 있다. 상기 비율도 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 알킬 아크릴레이트 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 알킬 아크릴레이트의 합계 중량 100 중량부에 대한 상기 시럽 성분 내에서 중합체를 형성하고 있는 상기 단량체 및 단량체로서 포함되어 있는 상기 단량체의 합계 중량의 중량 비율일 수 있다.
본 출원에서 상기 시럽 성분은 또한, 분자량 조절제(CTA)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 분자량 조절제는 예를 들어, 알코올, 에테르, 티오에테르, 디티오카르보네이트, 나트록사이드, 메르캅탄, 템포(TEMPO), 라우릴 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄, t-도데실 메르캅탄, n-옥틸 메르캅탄, 글리시딜 메르캅탄, 메르캅토 아세트산, 2-메르캅토 에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜산 2-에틸헥실 및 2,3-디메르캅토-1-프로판올로 이루너진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 분자량 조절제는 예를 들어, 시럽 성분 내에 100ppm 내지 1500ppm의 비율로 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 150ppm 이상, 200ppm 이상, 250ppm 이상 또는 300ppm 이상이거나 1400ppm 이하, 1300ppm 이하, 1200ppm 이하, 1100ppm 이하 또는 1000ppm 이하일 수 있다. 상기 비율은, 예를 들면, 특히 시럽 성분이 부분 중합으로 제조된 때에 상기 부분 중합체 적용된 단량체 혼합물 내에서의 비율일 수 있다.
분자량 조절제를 상기와 같은 중량비율로 포함함으로써 시럽 성분 내의 단량체들의 반응에 따른 사슬의 길이를 제어함으로써 목적하는 중량평균분자량(Mw)을 가지는 시럽 성분을 형성할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 시럽 성분 또는 그에 포함되는 중합체의 중량평균분자량(Mw, Weight Average Molecular Weight)은 5만 내지 30만의 범위 내일 수 있다. 상기 중량평균분자량은, 소위 GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정된 표준 폴리스티렌의 환산값일 수 있으며, 그 단위를 g/mol일 수 있다. 상기 중량평균분자량은, 다른 예시에서, 6만 이상, 7만 이상, 8만 이상 또는 9만 이상이거나 29만 이하, 28만 이하, 27만 이하, 26만 이하, 25만 이하, 24만 이하, 23만 이하, 22만 이하, 21만 이하, 20만 이하, 19만 이하, 18만 이하, 17만 이하, 16만 이하, 15만 이하, 14만 이하 또는 13만 이하일 수 있다.
상기 중량평균분자량의 범위 에서 적절한 인장강도를 확보하고, 타발 시 삐침이나 눌림 등을 방지하며, 적절한 단차 흡수성을 확보할 수 있다.
본 출원에서 상기 시럽 성분은 공지의 부분 중합 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 열이나 광의 조사에 의한 소위 벌크 중합(bulk polymerization) 방식으로 시럽형 점착제 조성물에 적용되는 부분 중합물(시럽 성분)을 제조하는 방식은 공지이다.
시럽형 점착제 조성물의 점도의 조절 내지는 물성의 조절을 위해서 상기 부분 중합된 시럽 성분에 추가로 희석 단량체가 배합될 수 있다.
상기 희석 단량체의 종류에는 특별한 제한이 없고, 예를 들면, 상기 시럽 성분을 형성하는 부분 중합에 적용된 단량체 중에서 적절한 종류가 선택되어 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 희석 단량체로는, 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체, 고리형 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체, 극성 단량체 및/또는 (메타)아크릴아미드 단량체 등이 예시될 수 있다. 추가로 희석 단량체가 배합되는 경우에 그 비율은 특별히 제한되지 않지만, 시럽 성분 내에서의 상기 각 단량체의 비율이 상기 기술한 범위 내가 될 수 있도록 조절되는 것이 적절하다.
상기 시럽 성분 내에서 중합체와 희석 단량체의 비율은 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 시럽 성분 내의 중합체와 희석 단량체의 비율은 상기 시럽 성분의 고형분 비율은 약 20 내지 60% 정도가 되도록 조절될 수 있다. 상기 고형분 비율은 상기 시럽 성분으로부터 확인되는 고형분의 중량(A)과 상기 시럽 성분 내의 중합체 및 희석 단량체의 합계 중량(B)의 비율(A/B)의 백분율이다. 본 출원에서 상기 고형분은 상기 시럽 성분을 알루미늄 플레이트에 담아 150℃ 조건의 컨벡션 오븐으로 1시간 동안 건조한 후 남은 성분을 의미할 수 있다. 상기 고형분 비율은 다른 예시에서 약 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상 또는 40% 이상이거나, 55% 이하, 50% 이하 또는 45% 이하 정도일 수도 있다.
본 출원의 점착제 조성물은, 필요에 따라서 전술한 시럽 성분과 함께 광 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광 개시제의 사용량에 따라서 상기 시럽 성분의 추가적인 중합도를 제어할 수 있다. 광 개시제로는 광 라디칼 개시제를 사용할 수 있다.
상기 광 개시제로는, 광 조사 등을 통하여 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 광개시제로는, 알파-히드록시케톤계 화합물(ex. IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, DAROCUR 1173; Ciba Specialty Chemicals(제)); 페닐글리옥실레이트(phenylglyoxylate)계 화합물(ex. IRGACURE 754, DAROCUR MBF; Ciba Specialty Chemicals(제)); 벤질디메틸케탈계 화합물(ex. IRGACURE 651; Ciba Specialty Chemicals(제)); a-아미노케톤계 화합물(ex. IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300; Ciba Specialty Chemicals(제)); 모노아실포스핀계 화합물(MAPO)(ex. DAROCUR TPO; Ciba Specialty Chemicals(제)); 비스아실포스펜계 화합물(BAPO)(ex. IRGACURE 819, IRGACURE 819DW; Ciba Specialty Chemicals(제)); 포스핀옥시드계 화합물(ex. IRGACURE 2100; Ciba Specialty Chemicals(제)); 메탈로센계 화합물(ex. IRGACURE 784; Ciba Specialty Chemicals(제)); 아이오도늄염(iodonium salt)(ex. IRGACURE 250; Ciba Specialty Chemicals(제)); 및 상기 중 하나 이상의 혼합물(ex. DAROCUR 4265, IRGACURE 2022, IRGACURE 1300, IRGACURE 2005, IRGACURE 2010, IRGACURE 2020; Ciba Specialty Chemicals(제)) 등을 사용할 수 있으며, 상기 중 일종 또는 이종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광 개시제는 전술한 시럽 성분 100 중량부에 대하여 예를 들어, 0.005 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 0.1 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.25 중량부 이상 또는 0.3 중량부 이상이거나 15 중량부 이하, 10 중량부 이하, 5 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하 또는 0.4 중량부 이하로 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 공정 효율이나 경화물의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
본 출원은 광 개시제를 상기와 같은 범위의 중량부로 포함함으로써 목적하는 단차 흡수성을 나타내면서 신뢰성 또한 우수한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은, 예를 들어, 가교제 성분으로서, 다관능성 아크릴레이트 및/또는 우레탄 아크릴레이트를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 성분을 추가로 포함함으로써, 적절한 응집력을 부여하여 타발성이 우수하고, 고온고습에서 사용될 경우에도 내구성이 우수한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트로는, 예를 들면, 분자량이 500 g/mol 이하인 다관능성 아크릴레이트를 적용할 수 있다. 용어 다관능성 아크릴레이트는, (메타)아크릴로일기 및/또는 (메타)아크릴로일옥시기 등의 아크릴레이트 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미한다. 이 때 상기 아크릴레이트 관능기의 수는 예를 들면, 2개 내지 10개, 2개 내지 9개, 2개 내지 8개, 2개 내지 7개, 2개 내지 6개, 2개 내지 5개, 2개 내지 4개 또는 2개 내지 3개의 범위 내의 수로 존재할 수 있다.
다관능성 아크릴레이트는, 예를 들어, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 2관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등과 같은 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예시에서 상기 다관능 아크릴레이트로는 분자량이 500 g/mol 이하인 성분을 적용할 수 있다. 상기 분자량은 다른 예시에서 450 g/mol 이하, 400 g/mol 이하, 350 g/mol 이하, 300 g/mol 이하 또는 250 g/mol 이하이거나, 50 g/mol 이상, 55 g/mol 이상, 60 g/mol 이상, 65 g/mol 이상, 70 g/mol 이상, 75 g/mol 이상, 80 g/mol 이상, 85 g/mol 이상, 90 g/mol 이상, 95 g/mol 이상, 100 g/mol 이상, 110 g/mol 이상, 120 g/mol 이상, 130 g/mol 이상, 140 g/mol 이상, 150 g/mol 이상, 160 g/mol 이상, 170 g/mol 이상, 180 g/mol 이상, 190 g/mol 이상 또는 200 g/mol 이상 정도일 수도 있다.
본 출원의 점착제 조성물은 다관능 아크릴레이트의 분자량 범위를 상기와 같이 제어함으로써 후술하는 점착제층 제조 시 적절한 가교도를 나타낼 수 있다.
상기 분자량을 가지는 다관능성 아크릴레이트로서 지방족 비고리형 다관능성 아크릴레이트를 적용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 우레탄 아크릴레이트로는, 폴리올, 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트의 반응물 또는 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트의 반응물이 적용될 수 있다. 따라서, 상기 우레탄 아크릴레이트는 폴리올 단위, 다관능 이소시아네이트 단위 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트 단위를 포함하거나, 혹은 다관능 이소시아네이트 단위 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트 단위를 포함할 수 있다.
상기에서 폴리올로는 디올이 적용될 수 있고, 디올로는 저분자량 디올, 폴리엔 골격을 가지는 디올, 폴리에스테르 골격을 가지는 디올, 폴리에테르 골격을 가지는 디올 및 폴리카보네이트 골격을 가지는 디올로부터 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 적용될 수 있다. 상기 저분자량 디올로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜,3-메틸-1,5-펜탄디올 및/또는 1,6-헥산디올 등이 예시될 수 있고, 폴리엔 골격을 가지는 디올로는 폴리부타디엔 골격을 가지는 디올, 폴리이소프렌 골격을 가지는 디올, 수소 첨가형 폴리부타디엔 골격을 가지는 디올 및/또는 수소 첨가형 폴리이소프렌 골격을 가지는 디올 등이 예시될 수 있으며, 폴리에스테르 골격을 가지는 디올로는 상기 저분자량 디올 또는 폴리카프로락톤 디올 등의 디올 성분과 디카르복실산 또는 그 무수물 등의 산 성분과의 에스테르화 반응물 등이 예시될 수 있다.
상기에서 디카르복실산 또는 그 무수물로는 아디프산, 숙신산, 프탈산, 테트라히드르후탈산, 헥사하이드로프탈산 및/또는 테레프탈산 등 및 이들의 무수물 등이 예시될 수 있다. 또한, 폴리에테르 디올로는 폴리에틸렌 글리콜 및/또는 폴리프로필렌 글리콜 등이 예시될 수 있으며, 폴리카보네이트 디올로는 상기 저분자량 디올 또는/및 비스페놀 A 등의 비스페놀과 에틸렌 카보네이트 및 탄산 디부틸 에스테르 등의 탄산 디알킬 에스테르의 반응물 등을 예시할 수 있다.
상기 폴리엔 골격을 가지는 디올로는 수소 첨가형 폴리디엔 골격을 가지는 디올이 적용될 수 있는데, 그 예로는 이소프렌, 1,3-부타디엔 및 1,3-펜타디엔 등의 모노머의 중합체 말단에 디올을 가지는 화합물 및 이들 모노머의 중합체의 말단에 디올을 가지는 화합물을 들 수 있다.
다관능 이소시아네이트로는 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 라이신 메틸에스테르 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 및/또는 다이머산 디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트) 및/또는 디이소시아네이트 디메틸사이클로헥산 등의 지환족 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트 및/또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트 등이 사용될 수 있다. 또한, 3개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 다관능 이소시아네이트로서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 3량체 및 이소포론 디이소시아네이트 3량체 등도 적용될 수 있다.
상기 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트로는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시펜틸 (메타)아크릴레이트 및/또는 히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 및/또는 트리메티롤프로판의 모노 또는 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨의 모노, 디 또는 트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판의 모노, 디 또는 트리(메타)아크릴레이트 및/또는 디펜타에리트리톨의 모노, 디, 트리, 테트라 또는 펜타(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 및 2개 이상의(메타) 아크릴로일기를 가지는 화합물 등이 적용될 수 있다.
위와 같은 성분을 적용하여 목적하는 우레탄 아크릴레이트를 제조하는 방식은 공지이다. 예를 들면, 공지의 방식에 따라서 폴리올과 다관능 이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트기 함유 화합물을 제조하고, 이것과 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 방식이나, 폴리올, 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 동시에 반응시키거나, 혹은 다관능 이소시아네이트 및 히드록시기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 방식으로 상기 우레탄 아크릴레이트를 제조할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트로는, 일 예로서, 수평균분자량(Mn)이 2,000 내지 50,000 g/mol의 범위 내인 것을 사용할 수 있으며, 2관능 우레탄 아크릴레이트, 즉 (메타)아크릴로일기 및 (메타)아크릴로일옥시기로부터 선택되는 관능기를 2개 포함하는 것이 사용될 수 있다. 상기 수평균분자량은 GPC(gel permeation chromatograph) 방식에 의해 측정된 표준 폴리스티렌의 환산 수치이다.
점착세 조성물은 상기 가교제 성분을 상기 전술한 시럽 성분 100 중량부에 대하여 또는 시럽 성분 및/또는 희석 단량체 중 반응하지 않은 단량체의 혼합물 100 중량부 대비 0 내지 50 중량부의 비율로 포함할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 0 중량부 초과, 0.01 중량부 이상, 0.02 중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 0.04 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.06 중량부 이상, 0.07 중량부 이상, 0.08 중량부 이상, 0.09 중량부 이상, 0.10 중량부 이상 또는 0.11 중량부 이상이거나, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 10 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하 또는 0.2 중량부 이하 정도일 수도 있다. 이러한 범위에서 목적하는 유변 물성을 적절하게 확보하고, 타발성, 단차 흡수성 및 내구성 등이 우수한 가교물을 효과적으로 형성할 수 있다.
또한, 가교제 성분으로서, 상기 다관능 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트를 동시에 포함하는 경우에, 상기 다관능성 아크릴레이트의 중량(C1)과 상기 우레탄 아크릴레이트의 중량(C2)의 비율(C2/C1)은, 예를 들면, 1 내지 100의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(C2/C1)은 다른 예시에서 2 이상 정도, 4 이상 정도, 6 이상 정도, 8 이상 정도 또는 10 이상 정도이거나, 95 이하 정도, 90 이하 정도, 85 이하 정도, 80 이하 정도, 75 이하 정도, 70 이하 정도, 65 이하 정도, 60 이하 정도, 55 이하 정도, 50 이하 정도, 45 이하 정도, 40 이하 정도, 35 이하 정도, 30 이하 정도, 25 이하 정도, 20 이하 정도 또는 15 이하 정도일 수도 있다.
또한, 가교제 성분으로서, 상기 다관능 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트를 동시에 포함하는 경우에, 상기 다관능성 아크릴레이트로는, 공지의 전술한 다관능 아크릴레이트 중에서 우레탄 아크릴레이트가 아닌 다관능성 아크릴레이트가 적용될 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은, 또한, 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 예를 들어, 감마-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란, 비닐 트리클로로 실란, 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 리스(베타-메톡시 에톡시) 실란, 베타-(3,4 에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시 실란, 감마-글리시독시 프로필 메틸 디에톡시 실란, 감마-글리시독시 프로필 트리에톡시 실란, 감마-메타크릴록시 프로필 메틸 디메톡시 실란, 감마-메타크릴록시 프로필 트리메톡시 실란, 감마-메타크릴록시 프로필 네틸 디에톡시 실란, N-베타(아미노 에틸) 감마-아미노 프로필 메틸 디메톡시 실란, 감마-아미노 프로필 트리메톡시 실란, 감마-아미노 프로필 트리에톡시 실란, N-페닐-감마-아미노 프로필 트리네톡시 실란, 감마-클로로 프로필 트리메톡시 실란, 감마-머캅토 프로필 트리메톡시 실란 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 실란 커플링제는 상기 시럽 성분 100 중량부 대비 예를 들어, 0.01 내지 50 중량부의 범위로 포함될 수 있다. 다른 예시에서, 0.02중량부 이상, 0.03 중량부 이상, 0.04 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.06 중량부 이상, 0.07 중량부 이상, 0.08 중량부 이상, 0.09 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.11 중량부 이상, 0.12 중량부 이상, 0.13 중량부 이상, 0.14 중량부 이상, 0.15 중량부 이상, 0.16 중량부 이상, 0.17 중량부 이상, 0.18 중량부 이상, 0.19 중량부 이상 또는 0.2 중량부 이상이거나 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 10 중량부 이하, 5 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하 또는 0.2 중량부 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 공정 효율, 점착제의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은, 이외에도 본 출원의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 다른 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 언급한 점착제 조성물을 경화시켜서 형성한 점착제층에 대한 것이다.
따라서, 상기 점착제층은, 상기 언급된 성분을 포함하는 점착제 조성물의 경화물이면서, 전술한 수식 1의 가교점 간 분자량이 70,000g/mol 이하이거나 및/또는 탄성률의 변화 기울기가 8 이하일 수 있다.
상기 점착제 조성물을 경화시키는 방식은 특별한 제한은 없으며, 공지의 방식, 예를 들면, 점착제 조성물을 코팅하여 형성한 층에 자외선 등의 광을 조사하는 방식으로 경화시킬 수 있다.
상기와 같은 점착제층의 두께는 특별한 제한이 없고, 적용 용도를 고려하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제층이 후술하는 바와 같이 OCA 등의 용도로 적용되는 경우, 적용되는 용도에서의 단차 등을 고려하여 적정한 두께가 설정될 수 있다.
예를 들면, 상기 점착제층은 두께가 10㎛ 이상 정도, 15㎛ 이상 정도, 20㎛ 이상 정도, 25㎛ 이상 정도, 30㎛ 이상 정도, 35㎛ 이상 정도, 40㎛ 이상 정도, 45㎛ 이상 정도, 50㎛ 이상 정도, 55㎛ 이상 정도, 60㎛ 이상 정도, 65㎛ 이상 정도, 70㎛ 이상 정도, 75㎛ 이상 정도, 80㎛ 이상 정도, 85㎛ 이상 정도, 90㎛ 이상 정도, 95㎛ 이상 정도 또는 100㎛ 이상 정도이거나, 400㎛ 이하 정도, 350㎛ 이하 정도, 300㎛ 이하 정도, 250㎛ 이하 정도, 200㎛ 이하 정도, 150㎛ 이하 정도 또는 100㎛ 이하 정도일 수 있다. 특히 상기 점착제 조성물은, 고단차의 흡수를 위해서 점착제층이 다소 두껍게 형성되는 경우에도 전술한 유변 물성이 안정적으로 확보되고, 다른 물성도 우수하게 유지되는 점착제층을 형성할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 점착제층이 적용된 디스플레이 장치에 대한 것이다. 상기 디스플레이 장치는 일 예시에서 상기 점착제층이 소위 OCA 또는 OCR 등으로 적용된 터치 스크린 장치일 수 있다.
이러한 경우에 상기 디스플레이 장치는, 커버 기판; 디스플레이 모듈; 및 상기 커버 기판과 디스플레이 모듈의 사이를 충전하고 있는 상기 점착제층을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치를 구성하는 커버 기판의 종류나 디스플레이 모듈 등의 종류는 특별히 제한되지 않고, 공지의 구성이 적용될 수 있으며, 상기 공지의 구성과 본 출원의 점착제 조성물을 사용하여 상기 구조의 장치를 제조하는 방식도 공지의 방식에 따를 수 있다.
상기 장치에서 상기 디스플레이 모듈의 커버 기판을 향하는 표면 또는 커버 기판의 디스플레이 모듈을 향하는 표면에는 인쇄 단차가 형성되어 있을 수 있다. 상기 인쇄 단차의 높이는 장치의 스펙에 따라 정해지는 것으로 특별한 제한은 없지만, 10㎛ 내지 100㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 높이는, 다른 예시에서 12㎛ 이상, 13㎛ 이상, 14㎛ 이상 또는 15㎛ 이상이거나, 90㎛ 이하, 80㎛ 이하, 70㎛ 이하, 60㎛ 이하, 50㎛ 이하, 40㎛ 이하, 30㎛ 이하, 20 ㎛ 이하 또는 15㎛ 이하 정도일 수 있다.
본 출원의 점착제 조성물은 상기와 같은 인쇄 단차가 매우 높게 형성된 장치에서도 그 단차를 효과적으로 흡수하면서, 타발성 및 내구성 등도 안정적으로 확보할 수 있다.
본 출원은 우수한 단차 흡수성을 나타내면서도 타발성 역시 우수한 점착제 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 출원의 점착제 조성물이 도입된 예시적인 터치스크린패널을 도시한 것이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 기술한 내용을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 가교점 간 분자량(M c ) 및 위상각 변화 기울기 측정
점착제의 가교점 간 분자량(Mc)은 하기 수식 1을 통해 확인하였다.
[수식 1]
Mc=
Figure pat00010
RT/GN 0
수식 1에서 Mc(g/mol)는 가교점 간 분자량(molecular weight between crosslinks)이고,
Figure pat00011
(g/m3)는 점착제의 밀도이며, R은 기체상수(m3Pa/molK)이고, T는 절대 온도(K)이며, GN 0(Pa)은 고원 탄성률이다.
수식 1의 Mc(g/mol)은 대략 60℃에서 측정하였다. 따라서, 수식 1의 T는 333.15K이다. 수식 1의
Figure pat00012
로는, 아크릴계 시럽형 점착제의 일반적인 상기 온도에서의 밀도를 감안하여 1,000,000g/m3를 근사치로 적용하였으며, R로는 8.314(m3×Pa)/(mol×K)를 적용하였다.
수식 1의 GN 0(Pa)은 다음 방식으로 확인하였다. 실시예에서 형성된점착제층을 원형으로 타발하여 원형 샘플(지름: 0.8cm, 두께: 600㎛)을 제조하였다. 상기 원형 샘플을 AREH G2(Rheometer) 장비(제조사: TA INSTRUMENT社)에 로딩하고, 상기 측정 온도 333.15K(60℃)의 온도 및 0.5%의 스트레인(strain) 조건에서 주파수를 0.01 Hz에서 100Hz까지 증가시키면서 주파수 변화에 따른 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”을 측정하였다. 상기 측정된 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”을 통해 위상각(Phase Angle) 및 복소 탄성률(Complex Modulus)을 각각 구하고, X축을 복소 탄성률로 하고, Y축을 위상각으로 하는 그래프를 플롯하였다. 상기 그래프에서 상기 위상각이 최소가 되는 때의 복소 탄성률을 상기 GN 0(Pa)로 하였다.
상기에서 위상각(δ, Phase angle)은 상기 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”를 하기 수식 2에 적용하여 구하고, 복소 탄성률은 상기 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”를 하기 수식 3에 적용하여 구하였다.
[수식 2]
δ = tan-1(G``/ G`)
상기 수식 2에서 G` 및 G``은 각각 상기 방식으로 확인한 상기 점착제층의 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”이다.
[수식 3]
Figure pat00013
상기 수식 3에서 |G*|은 상기 복소탄성률(Complex Modulus)이고, 을 의미할 수 있고, G'및 G''은 각각 상기 방식으로 확인한 상기 점착제층의 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G”이다.
한편, 상기 위상각(Phase angle) 변화 기울기는, 상기와 동일한 방식으로 위상각 및 복소 탄성률 수치를 복소 탄성률에 대한 위상각의 그래프로 플롯한 후, GN 0 및 GN 0의 좌측 방향의 그래프를 구성하는 점들 중 임의의 점을 연결하는 직선을 그렸을 때, 원래의 그래프와 육안상으로 가장 근접한 점을 찾아 그 때의 기울기 값의 절대값으로 하였다.
제조예 1. 부분 중합물(A)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 에틸헥실메타크릴레이트(EHMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA), N, N-디메틸 아크릴아마이드(DMAA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 60:18:15:5:2의 중량 비율(2-EHA:EHMA:2-HEA:DMAA:mAAm)로 혼합하고, 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA, 화학식 1에서 R1은 메틸기이고, X1은 산소 원자이고, X2 및 A는 각각 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 수소 원자이며, Q는 카르보닐기인 화합물) 및 분자량조절제(n-dodecyl mercaptan)를 각각 2000 ppm 및 500 ppm의 비율로 추가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 아조계 열개시제(V-70A)를 400ppm 첨가하고, 상기 최종 혼합물의 60 중량% 정도가 중합된 상태인 부분 중합물(A)을 제조하였다. 상기 부분 중합물(A)의 중량평균분자량은 124,000 g/mol 정도였다.
제조예 2. 부분 중합물(B)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 에틸헥실메타크릴레이트(EHMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 75:15:5:5의 중량 비율(2-EHA:EHMA:2-HEA:mAAm)로 혼합하고, 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA, 화학식 1에서 R1은 메틸기이고, X1은 산소 원자이고, X2 및 A는 각각 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 수소 원자이며, Q는 카르보닐기인 화합물) 및 분자량조절제(n-dodecyl mercaptan)를 각각 1,000 ppm 및 500 ppm의 비율로 추가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 아조계 열개시제(V-70A)를 400ppm 첨가하고, 상기 최종 혼합물의 60 중량% 정도가 중합된 상태인 부분 중합물(B)을 제조하였다. 상기 부분 중합물(B)의 중량평균분자량은 102,000 g/mol 정도였다.
제조예 3. 부분 중합물(C)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 에틸헥실메타크릴레이트(EHMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 70:15:10:5의 중량 비율(2-EHA:EHMA:2-HEA:mAAm)로 혼합하고, 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA, 화학식 1에서 R1은 메틸기이고, X1은 산소 원자이고, X2 및 A는 각각 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 수소 원자이며, Q는 카르보닐기인 화합물) 및 분자량조절제(n-dodecyl mercaptan)를 각각 1,000 ppm 및 500 ppm의 비율로 추가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 아조계 열개시제(V-70A)를 400ppm 첨가하고, 상기 최종 혼합물의 60 중량% 정도가 중합된 상태인 부분 중합물(C)을 제조하였다. 상기 부분 중합물(C)의 중량평균분자량은 94,000 g/mol 정도였다.
제조예 4. 부분 중합물(D)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 에틸헥실메타크릴레이트(EHMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA), N,N-디메틸 아크릴아마이드(DMAA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 60:18:15:5:2의 중량 비율(2-EHA:EHMA:2-HEA:DMAA:mAAm)로 혼합하고, 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA, 화학식 1에서 R1은 메틸기이고, X1은 산소 원자이고, X2 및 A는 각각 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 수소 원자이며, Q는 카르보닐기인 화합물) 및 분자량조절제(n-dodecyl mercaptan)를 각각 2000 ppm 및 500 ppm의 비율로 추가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 아조계 열개시제(V-70A)를 400ppm 첨가하고, 상기 최종 혼합물의 60 중량% 정도가 중합된 상태인 부분 중합물(D)을 제조하였다. 상기 부분 중합물(D)의 중량평균분자량은 115,000 g/mol 정도였다.
제조예 5. 부분 중합물(E)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 에틸헥실메타크릴레이트(EHMA), N,N-디메틸 아크릴아마이드(DMAA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 70:13:12:5의 중량 비율(2-EHA:EHMA:DMAA:mAAm)로 혼합하고, 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA, 화학식 1에서 R1은 메틸기이고, X1은 산소 원자이고, X2 및 A는 각각 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 수소 원자이며, Q는 카르보닐기인 화합물) 및 분자량조절제(n-dodecyl mercaptan)를 각각 1,000 ppm 및 500 ppm의 비율로 추가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 아조계 열개시제(V-70A)를 400ppm 첨가하고, 상기 최종 혼합물의 70 중량% 정도가 중합된 상태인 부분 중합물(E)을 제조하였다. 상기 부분 중합물(E)의 중량평균분자량은 100,000 g/mol 정도였다.
실시예 1.
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 이소보르닐 아크릴레이트(IBoA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트(HEA), N,N-디메틸 아크릴아마이드(DMAA) 및 메타크릴아마이드(mAAm)를 70:10:15:4:1(2-EHA:IBoA:HEA:DMAA:mAAm)의 중량 비율로 혼합하여 희석 단량체 혼합물을 제조하였다. 이어서, 상기 제조예 1의 부분 중합물(A)과 상기 희석용 단량체를 대략 1:1의 중량 비율로 혼합하여 시럽 성분을 제조하였다. 상기 중량 비율은 부분 중합물(A)의 형성에 적용된 단량체의 중량 합계(2-EHA+EHMA+HEA+DMAA+mAAm)와 희석 단량체 혼합물의 중량 합계(2-EHA+IBoA+HEA+DMAA+mAAm)의 비율이다.
이어서 상기 시럽 성분에 존재하는 단량체 전체 100 중량부 대비 0.2 중량부의 광 라디칼 개시제(Irgacure 651), 0.01 중량부의 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 0.05 중량부의 벤조페논 메타크릴레이트(BPMA), 0.1 중량부의 2관능 우레탄 아크릴레이트(신화 TNC사제, SUO-1020) 및 0.1 중량부의 실란 커플링제(Shin-etsu사제, KBM-403)를 배합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 점착제 조성물을 실리콘 이형처리된 PET(poly(ethylene terephthalate)) 시트에 도포하고, 블랙 라이트(black light) 광원(광원 파장:365nm)으로 0.003W/cm2의 조도 및 0.7J/cm2의 광량으로 자외선을 조사하여 두께가 100㎛ 정도인 점착제층을 형성하였다.
상기 점착제층의 유변물성을 측정한 결과, 가교점 간 분자량(Mc)은 61,364g/mol이었고, 위상각(Phase angle) 변화 기울기는 4.3정도였다.
실시예 2 내지 5.
부분 중합물의 종류 및 상기 부분 중합물과 배합되는 단량체 및 첨가제의 종류 및/또는 비율을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물 및 점착제층을 제조하였다(하기 표 1에서 비율은 중량부이며, 부분 중합물의 비율 100 중량부는, 부분 중합물 제조에 적용된 전체 단량체의 중량부의 합계이다. 따라서, 실시예 1 내지 5에서 부분 중합물과 희석용 단량체의 혼합 비율은 중량 비율로 대략 1:1이다.).
[표 1]
Figure pat00014
시험예 1. 단차흡수성 측정
실시예에 따른 점착제층의 일면을 인쇄 단차가 15㎛인 유리기판(8cm×14cm)에 라미네이션한 후, 상기 점착제층의 다른 일면을 인쇄 단차가 없는 일반 유리 기판(0.5T glass)에 라미네이션하였다. 이후 오토클레이브(ilshin社, suflux)를 이용하여 고온/고압 환경(40℃, 4bar)에서 10분간 방치한 후 View area에서 나타나는 기포를 확인하였다. 육안으로 확인 시 기포가 없는 경우 단차 흡수성이 우수한 것으로 보아 “O”, 기포가 1 내지 3개 발생한 경우 “△”, 기포가 4개 이상 발생한 경우 “X”로 표시하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
시험예 2. 타발성 측정
실시예에 따른 점착제층 일반적인 타발 기계로 타발하였다. 타발이 가장 우수하게 되는 조건을 설정한 이후, 점착제층을 10M의 길이로 타발하여 불량이 나타나는 정도와 스크랩 제거 시 딸려오는 거리로 타발성능을 평가하였다. 타발 후 제거되어야 하는 부분이 제대로 제거되지 않는 등의 불량이 1회 이하로 나타난 경우 “O”, 2회 내지 5회 발생한 경우 “△”, 6회 이상 발생한 경우 “X”로 표시하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure pat00015
100 : 디스플레이 모듈
200 : 수지층
300 : 커버 기판

Claims (17)

  1. 하기 수식 1의 가교점 간 분자량(Mc)이 70,000g/mol 이하인 점착제를 형성하는 시럽형 점착제 조성물:
    [수식 1]
    Mc=
    Figure pat00016
    RT/GN 0
    수식 1에서 Mc(g/mol)는 가교점 간 분자량이고,
    Figure pat00017
    (g/m3)는 밀도이며, R은 기체상수(m3Pa/molK)이고, T는 온도(K)이며, GN 0(Pa)은 고원 탄성률이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 위상각의 변화 기울기가 8 도/Pa 이하인 점착제를 형성하는 시럽형 점착제 조성물.
  3. 중합체 및 단량체를 포함하는 시럽 성분을 포함하고,
    상기 시럽 성분은, 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분; 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분; (메타)아크릴아미드 단량체 성분; 및 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 성분을 포함하는 시럽형 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00018

    상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 알킬기이고, X1 및 X2는 각각 독립적으로 산소 또는 단일 결합이고, A는 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 단일 결합이며, R2 내지 R10은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, Q는 단일결합, 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 카르보닐기이다.
  4. 제 3 항에 있어서, 하기 수식 1의 가교점 간 분자량이 70,000g/mol 이하인 점착제를 형성하는 시럽형 점착제 조성물:
    [수식 1]
    Mc=
    Figure pat00019
    RT/GN 0
    수식 1에서 Mc(g/mol)는 가교점 간 분자량이고,
    Figure pat00020
    (g/m3)는 밀도이며, R은 기체상수(m3Pa/molK)이고, T는 온도(K)이며, GN 0(Pa)은 고원 탄성률이다.
  5. 제 3 항에 있어서, 위상각의 변화 기울기가 8 도/Pa 이하인 점착제를 형성하는 시럽형 점착제 조성물.
  6. 제 3 항에 있어서, 시럽 성분 내의 모든 단량체 성분의 합계 중량을 기준으로 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분의 비율이 55 중량% 이상인 시럽형 점착제 조성물.
  7. 제 3 항에 있어서, 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 메타크릴레이트 단량체 성분은 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 1 내지 40 중량부로 시럽 성분에 포함되는 시럽형 점착제 조성물.
  8. 제 3 항에 있어서, (메타)아크릴아미드 단량체 성분은 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 1 내지 25 중량부로 시럽 성분에 포함되는 시럽형 점착제 조성물.
  9. 제 3 항에 있어서, 화학식 1로 표시되는 단량체 성분은 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 아크릴레이트 단량체 성분 100 중량부 대비 0.001 내지 10 중량부로 시럽 성분에 포함되는 시럽형 점착제 조성물
  10. 제 3 항에 있어서, 시럽 성분은 극성 단량체 성분을 추가로 포함하는 시럽형 점착제 조성물.
  11. 제 3 항에 있어서, (메타)아크릴아미드 단량체는 하기 화학식 2으로 표시되는 시럽형 점착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00021

    화학식 2에서, R1은 수소 또는 알킬기이고, X는 산소 또는 단일 결합이고, A는 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 단일 결합이며, R12 및 R13은 각각 독립적으로, 수소, 알킬기 또는 알케닐기이다.
  12. 제 3 항에 있어서, 다관능성 아크릴레이트 및 우레탄 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 시럽형 점착제 조성물.
  13. 제 1 항 또는 제 3 항의 점착제 조성물의 경화물이고,
    하기 수식 1의 가교점 간 분자량이 70,000g/mol 이하인 점착제층:
    [수식 1]
    Mc=
    Figure pat00022
    RT/GN 0
    수식 1에서 Mc(g/mol)는 가교점 간 분자량이고,
    Figure pat00023
    (g/m3)는 밀도이며, R은 기체상수(m3Pa/molK)이고, T는 온도(K)이며, GN 0(Pa)은 고원 탄성률이다.
  14. 제 13 항에 있어서, 위상각의 변화 기울기가 8 도/Pa 이하인 점착제층.
  15. 커버 기판; 디스플레이 모듈; 및 상기 커버 기판과 디스플레이 모듈의 사이를 충전하고 있는 제 13 항의 점착제층을 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 디스플레이 모듈의 커버 기판을 향하는 표면 또는 커버 기판의 디스플레이 모듈을 향하는 표면에는 인쇄 단차가 형성되어 있는 디스플레이 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 인쇄 단차의 높이가 10㎛ 내지 100㎛의 범위 내인 디스플레이 장치.
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