KR20230089821A - 극소화된 탄화물을 가지며, 광학물성 변화를 최소화한 실리콘 변성 우레탄 점착제 및 이를 이용한 oled 및 광학소재용 고기능성 보호필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 극소화된 탄화물을 가지며, 광학물성 변화를 최소화한 실리콘 변성 우레탄 점착제 및 이를 이용한 OLED 및 광학소재용 기능성 보호필름에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제를 제공할 수 있으며, 또한 이를 이용한 OLED 및 광학소재용 기능성 보호필름을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 극소화된 탄화물을 가지며, 광학물성 변화를 최소화한 실리콘 변성 우레탄 점착제 및 이를 이용한 OLED 및 광학소재용 고기능성 보호필름에 관한 것으로, 특히 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다.
이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display). 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.
유기발광소자는 빠른 응답속도와 경박단소, 저소비전력, 자발광소자, 유연성 등의 장점을 가지고 있어 최근 차세대 디스플레이소자, 플렉서블 디스플레이뿐만 아니라 조명 등에 그 수요가 증가되고 있다.
유기발광소자는 외부의 수분과 산소 또는 자외선 등의 외적 요인에 의해 열화될 수 있으므로 유기 발광 소자를 밀봉시키는 패키징(packaging) 기술이 중요하며, 다양한 어플리케이션에 적용하기 위해, 유기 발광 표시 장치는 얇게 제조될 것이 요구된다.
일반적으로, 표면 보호 필름이나 광학 부재는, 플라스틱 재료에 의해 구성되어 있기 때문에, 전기 절연성이 높고, 마찰이나 박리에 의해 정전기를 발생한다.
이로 인해, 편광판 등의 광학 부재로부터 표면 보호 필름을 박리할 때에도 정전기가 발생하기 쉽고, 이 정전기가 남은 상태에서 액정에 전압을 인가하면, 액정 분자의 배향이 손실되거나, 또한 패널의 결손이 발생하거나 할 우려가 있다.
또한, 정전기의 존재는 진애를 흡인하거나, 작업성을 저하시키거나 하는 요인이 될 수도 있다. 이러한 사정으로부터, 표면 보호 필름에 대전 방지 처리를 실시하고 있는데, 예를 들어 표면 보호 필름의 표면층(톱 코팅층, 배면층)으로서, 대전 방지층의 형성이나 대전방지코팅을 실시함으로써, 대전방지기능을 부여하고 있다.
한편, OLED 패널 상부에는 OLED 패널을 보호하기 위한 상부 보호필름을 포함하는데, 종래의 OLED 패널 상부 보호필름은 얼라인 공정의 작업성이 좋지 않아 불량률이 높았고, 패널슬라이싱 후에 탄소의 잔사가 남아 불량률이 증가하는 문제가 발생하였으며, 정전기 발생 및 전기전 단락을 방지하지 못하였으며, OLED 패널로의 점착층이 전사되는 문제가 있었다.
이에 얼라인(align) 공정의 작업성이 우수하고, 점착층이 OLED 패널로 전사되지 않으며, 대전방지 처리를 통해 정전기 발생을 방지할 수 있는 동시에 전기적 단락을 방지할 수 있는 OLED 패널 보호필름에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 슬리팅 후 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제, 및 이를 경화한 경화체를 포함하는 기능성 보호필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 슬리팅 후 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제에 사용하기에 적합한 실리콘 변성 우레탄수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
a) 반복단위 A 및 B를 포함하며, 말단에는 B 유래의 -OH기를 각각 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 우레탄수지; 및
b) 경화제;
를 포함하는 실리콘 변성 우레탄 점착제를 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
A는 각각 독립적으로 반복단위 X 및 Y를 포함하며, 말단에는 Y 유래의 이소시아네이트를 가지는 2가의 화학식 2로 표시되는 프리폴리머이며,
B는 하기 화학식 3 내지 6으로부터 1종 이상 선택되는 말단에 -OH기를 2개 이상 가진 Carbinol functional 폴리실록산으로부터 유래되는 2가의 폴리실록산이며, 말단의 B는 -OH기를 각각 가지며,
n은 1 내지 50 사이의 정수이며,
m은 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 2]
상기 화학식에서,
X는 각각 독립적으로 3개 이상의 OH기를 가지는 폴리올로부터 유래되는 2가의 폴리올이며,
Y는 각각 독립적으로 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 다관능성 이소시아네이트 화합물로부터 유래되는 2가의 연결기이며,
n1은 1 내지 50 사이의 정수이며,
n2는 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
m11은 각각 독립적으로 12 내지 16 사이의 정수이며,
n11은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
m12는 각각 독립적으로 15 내지 20 사이의 정수이며,
n12는 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
n13은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 6]
상기 화학식 6에서,
n14는 0 내지 4000 사이의 정수이다.
바람직하기로 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 NCO/OH의 비율은 0.4 내지 1인 것이다.
구체적으로 실리콘 변성 우레탄 점착제는 촉매, 용매, 연화제, 가소제, 노화방지제, 도전제, 산화방지제, UV 흡수제, 광안정제, 표면윤활제, 레벨링제, 부식방지제, 내열안정제, 중합금지제, 지방산에스테르, 경화촉진제 및 윤활제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질을 더욱 포함하는 것이다.
바람직하기로 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물의 표면경도는 soft하며, wetting 성질은 12초 이내이며, 점착력은 0.1 내지 2 gf/inch인 것이다.
또한 본 발명은 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물을 포함하는 보호필름을 제공한다.
구체적으로 상기 보호필름은 OLED 공정용 또는 광학소재용 보호필름인 것이다.
또한 본 발명은 상기기 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄수지를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 슬리팅 후 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제, 및 이를 경화한 경화체를 포함하는 기능성 보호필름을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 슬리팅 후 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화된 실리콘 변성 우레탄 점착제에 사용하기에 적합한 실리콘 변성 우레탄수지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘 변성 우레탄수지의 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2 내지 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 보호필름의 구조를 나타낸 것이다.
도 2 내지 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 보호필름의 구조를 나타낸 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실리콘 변성 우레탄수지의 제조방법의 모식도를 나타낸 것이고, 도 2 내지 3는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 보호필름의 구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 실리콘 변성 우레탄 점착제는
a) 반복단위 A 및 B를 포함하며, 말단에는 B 유래의 -OH기를 각각 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 우레탄수지; 및
b) 경화제;
를 포함하는 실리콘 변성 우레탄 점착제를 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
A는 각각 독립적으로 반복단위 X 및 Y를 포함하며, 말단에는 Y 유래의 이소시아네이트를 가지는 2가의 화학식 2로 표시되는 프리폴리머이며,
B는 하기 화학식 3 내지 6으로부터 1종 이상 선택되는 말단에 -OH기를 2개 이상 가진 Carbinol functional 폴리실록산으로부터 유래되는 2가의 폴리실록산이며, 말단의 B는 -OH기를 각각 가지며,
n은 1 내지 50 사이의 정수이며,
m은 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 2]
상기 화학식에서,
X는 각각 독립적으로 3개 이상의 OH기를 가지는 폴리올로부터 유래되는 2가의 폴리올이며,
Y는 각각 독립적으로 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 다관능성 이소시아네이트 화합물로부터 유래되는 2가의 연결기이며,
n1은 1 내지 50 사이의 정수이며,
n2는 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
m11은 각각 독립적으로 12 내지 16 사이의 정수이며,
n11은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
m12는 각각 독립적으로 15 내지 20 사이의 정수이며,
n12는 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
n13은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 6]
상기 화학식 6에서,
n14는 0 내지 4000 사이의 정수이다.
도 1에 나타난 바와 같이 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄수지는 화학식 2로 표시되는 프리폴리머와 화학식 3 내지 6으로 표시되는 Carbinol functional 폴리실록산을 반응시켜 제조될 수 있다.
바람직하기로 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄수지는 분자량이 20,000 내지 500,000이며, 더욱 바람직하기로는 50,000 내지 200,000이다. 이 경우 더욱 작업성이 우수하며, 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하다.
또한 상기 화학식 2로 표시되는 프리폴리머는 2개 이상의 OH기를 가지는 폴리올과 디이소시아네이트화합물를 반응시켜 준비될 수 있다.
상기 폴리올은 OH기를 3개 이상 갖고 수평균분자량이 300 내지 10,000, 바람직하게는 400 내지 3,000이다. 상기 범위 내인 경우 점착력의 경시 상승성을 제어하기가 용이하며, 더욱 작업성이 우수하며, 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하다.
상기 폴리올은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 및 피마자유계 폴리올로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 사용할 수 있다.
구체적으로 OH기를 3개 갖는 폴리올(트리올), OH기를 4개 갖는 폴리올(테트라올), OH기를 5개 갖는 폴리올(펜타올), 또는 OH기를 6개 갖는 폴리올(헥사올)을 사용할 수 있다. 상기 폴리올로서, OH기를 4개 갖는 폴리올(테트라올), OH기를 5개 갖는 폴리올(펜타올), 및 OH기를 6개 갖는 폴리올(헥사올)의 적어도 1종의 합계량은, 전체 폴리올 중에 1 내지 10 중량％로 함유하는 것이 좋다. 이 경우 투명성이 한층 더 우수한 우레탄계 점착제를 제공할 수 있다.
상기 디이소시아네이트 화합물은 우레탄화 반응에 이용할 수 있는 임의의 적절한 디이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다. 상기 다관능성 이소시아네이트 화합물은 1종을 사용하거나 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
구체적으로 다관능성 이소시아네이트 화합물로는 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물, 다관능성 지환족계 이소시아네이트, 또는 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물의 예로서는, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 1,3-부 틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
다관능성 지환족계 이소시아네이트 화합물의 예로서는, 1,3-시클로펜텐디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수소 첨가 크실릴렌 디이소시아네이트, 수소 첨가 톨릴렌 디이소시아네이트, 또는 수소 첨가 테트라메틸크 실릴렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
다관능성 방향족계 디이소시아네이트 화합물의 예로서는, 페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-톨루이딘디이소시아네이트, 4,4'-디페닐 에테르 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐 디이소시아네이트, 1,5-나 프탈렌 디이소시아네이트, 및 크실릴렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 다관능성 이소시아네이트 화합물의 다른 예로서는, 상기한 바와 같은 각종 다관능성 이소시아네이트 화합물의 트리메틸올프로판 부가물, 물과 반응하여 얻어진 뷰렛, 또는 이소시아누레트환을 갖는 삼량체 등을 들 수 있다.
바람직하기로 상기 화학식 2로 표시되는 프리폴리머 제조시 n2/n1의 비율은 1.01 내지 2인 것이 좋다. 이 경우 더욱 우수한 습기 및 공기의 차단력, 작업성, 투명성, 초기습윤성을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 3 내지 6으로 표시되는 Carbinol functional 폴리실록산은 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하기로 화학식 3 내지 6을 모두 포함하는 것이 좋으며, 이 경우 화학식 3: 화학식 4: 화학식 5: 화학식 6의 몰비율은 0.5-3: 0.5-3: 0.5-3: 0.5-3인 것이 좋다. 이 경우 더욱 향상된 작업성, 투명성, 내한성을 가질 수 있다.
본 발명은 실리콘 변성 우레탄 점착제는 b) 경화제를 포함한다. 상기 경화제는 상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄 수지의 말단에 있는 -OH기와 반응하여 우레탄 결합을 형성할 있는 이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다. 바람직하기로 상기 경화제는 Blocked polyisocyanate가 사용될 수 있다.
상기 Blocked polyisocyanate는 상온에서는 활성이 없지만 열원에 의하여 일정한 온도범위에서는 본래의 이소시아네이트(-N=C=O)기가 되살아나 활성을 지님으로써 가교반응을 할 수 있다.
구체적으로 상기 Blocked polyisocyanate의 Blocking agent와 활성 온도범위는 하기 표 1에 표시된 바와 같을 수 있다.
바람직하기로 상기 HDI trimer, HDI biuret, IPDI trimer, 및 norbornane diisocyanate로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 사용하는 것이 좋다. 이 경우 더욱 향상된 작업성, 투명성, 내한성을 가질 수 있다.
바람직하기로 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄 수지와 다관능성 이소시아네이트 화합물에 있어서의 NCO기와 OH기의 당량비 "NCO기/OH기"가 0.4 내지 1.0, 더욱 바람직하기로는, 0.5 내지 0.9가 되도록 경화제의 사용량을 조절하는 것이 좋다. 이 경우 작업성, 초기 습윤성, 및 투명성이 우수한 우레탄계 점착제를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 실리콘 변성 우레탄 점착제는 촉매, 용매, 연화제, 가소제, 노화방지제, 도전제, 산화방지제, UV 흡수제, 광안정제, 표면윤활제, 레벨링제, 부식방지제, 열화방지제, 중합금지제, 경화촉진제, 지방산에스테르 및 윤활제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질을 더욱 포함할 수 있다.
상기 성분들은 우레탄계 점착제에 사용되는 공지의 성분들이 사용될 수 있으며, 상기 성분들은 각각 독립적으로 실리콘 변성 우레탄 수지에 사용되는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부의 비율로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물은 도포 후 경화를 통하여 형성될 수 있으며, 경화는 열경화 또는 광경화를 모두 이용할 수 있으며, 열경화시 온도는 60 내지 200 ℃에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물은 JIS K7105 규격에 따라 실험을 진행할 경우 Haze는 1.5 이하이며, TT%(전광선 투과율)은 93% 이상이다. 또한 점착력은 180도 peel test(ASTM D3330) 측정시 0.1 내지 2 gf/inch를 가지며, 바람직하기로는 0.3 내지 1.5 gf/inch, 더욱 바람직하기로는 0.8 내지 1.0 gf/inch를 가진다. 또한 wetting성 test 측정시(측정방법은 시료크기 100 mm X 100 mm Glass판의 이물질을 제거한 후 시료를 놓고 시편이 glass판에 완전히 젖어들어가는 시간을 측정) 12초 이내, 바람직하기로는 10초 이내의 wetting성을 가진다. 또한 표면경도는 shore type 경도계(측정방법 : JIS K 7312)를 이용시 soft한 특성을 나타낸다.
또한 본 발명은 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물을 포함하는 기능성 보호필름을 제공한다. 본 발명의 기능성 보호필름에서 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물은 점착제층으로 작용한다.
본 발명에서 상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물은 탄소성분의 잔사가 거의 없으며, 습기 및 공기의 차단력이 우수하며, 작업성이 우수하며, 초기습윤성이 좋고, 점착제 잔류물이 없으며, 투명성이 우수하고, 외부의 가혹한 환경조건에서도 점착력 및 광학물성 변화가 최소화되어 상기 기능성 보호필름은 OLED 공정용 또는 광학소재용 보호필름으로 유용하게 사용할 수 있다.
구체적으로 도 2 내지 3은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 보호필름의 구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 기능성 보호필름은 기재층과 점착제층을 포함한다.
상기 기재층에 사용되는 기재는 OLED 공정용 또는 광학소재용 보호필름에 사용되는 공지의 기재가 사용될 수 있으며, 구체적으로는 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, TAC, PEN 필름 또는 폴리올레핀계수지를 사용할 수 있다.
바람직하기로 폴리에스테르계 수지를 사용하는 것이 좋으며, 이 경우 플렉서블하고, 내구성이 있으며, 투명성을 확보할 수 있다. 상기 폴리에스테르계 수지의 예로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트가 있다.
상기 기재층과 상기 경화물의 두께는 임의로 조절할 수 있으며, 구체적으로는 기재층의 두께는 5 내지 300 um, 점착제층인 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물의 두께는 10 내지 300 um일 수 있다.
필요에 따라 상기 기능성 보호필름은 기재층의 상, 하에는 대전방지제를 박막코팅(50 nm 이하)을 할 수 있다.
상기 기능성 보호필름은 이형필름을 더욱 포함할 수 있다. 상기 이형필름은 공지의 이형필름일 수 있으며, 필요에 따라 이형기재의 상, 하에도 대전방지 코팅층이 형성될 수 있다. 이형필름의 두께는 임의로 조절할 수 있으며, 구체적으로는 5 내지 250 um일 수 있다.
또한 상기 이형필름은 점착제층인 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물과 접하는 면에 이형박리층을 포함할 수 있다. 상기 이형박리층의 구체적인 예로는 실리콘계 또는 불소계 이형 박리층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 보호필름은 대전방지성이 109Ω/cm 이내이며, 점착력은 5gf/inch 이하, 바람직하게는 3gf/inch 이하이며, 투과도 93% 이상이며, haze는 1% 이하이며, 신뢰성 테스트(즉, 85% Rh x 85℃ x 250 hr 이후 변화정도 측정)에서 점착력 및 광학특성의 없거나 매우 적은 값을 가진다. 또한 박리 대전압 500 Volt 이하 슬리팅 후 탄화물의 잔류 함량이 5% 이내의 조건을 만족한다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] (Isocyanate-terminated Urethane Prepolymer 제조)
Isocyanate-terminated Urethane Prepolymer를 제조하기 위하여 IPDI 200.46g과 TIN 촉매 0.17g byk-077 8.5g을 넣고, 1000 MW polyoxypropylene 302.2g, 425 MW polyoxypropylene 66.7g, butyl acetate 70.14g 및 PMAcetate 175 g를 반응기에 넣고 질소를 주입하면서 교반하여 70 ℃에서 3시간 유지 후 반응을 종료하였다. 고형분 70wt%, 이소시아네이트 함량 4.4wt%, 점도 2500 cps의 Isocyanate-terminated Urethane Prepolymer를 얻었다.
[실시예 2] (화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄 수지 제조)
화학식 3으로 표시되는 339.9g의 Carbinol (Hydroxyl) Terminated polydimethylsiloxanes과 183g의 butylacetate를 반응기에 넣고 TIN 촉매 0.4g과 상기 실시예 1에서 제조한 Isocyanate-terminated Urethane Prepolymer 477g을 반응기에 넣고 질소를 주입하면서 교반하여 70 ℃에서 4시간 유지 후 이소시아네이트기가 완전히 없어질 때까지 반응을 시켰다. 고형분 67.5wt%, 점도 3,000 cps
[실시예 3 내지 실시예 5], [비교예 1 내지 2] (실리콘 변성 폴리우레탄 점착제 제조)
상기 실시예 2에서 제조한 실리콘 변성 우레탄 수지를 주제로 하여 HDI-biuret polyisocyanate를 경화제로 하여 NCO/OH 비율을 0.5 - 1.5로 조절하면서 점착제를 제조하였다. 또한 점착제는 Ethyl Acetate를 20 중량%, 경화촉진제 0.5 중량%의 비율로 혼합하였다.
물성측정
상기 제조된 실시예 3 내지 실시예 5, 및 비교예 1 내지 2의 실리콘 변성 폴리우레탄 점착제에 대하여 60 ℃, 72시간 aging 후 물성을 측정하였으며, 또한 신뢰성 테스트(85% x 85℃ x 250시간 후 물성측정)도 진행하였다. 측정된 결과는 하기 표 2 및 3에 나타내었다.
참고로 실험방법은 다음과 같다.
T/T, Haze test: 시료크기(50 X 50 mm)
JIS K7105 규격, 전광선투과율(全光線透過率(Tt): Total Transmitted Light)불투명한(Haze) 시료를 적분구의 입구에 놓으면, 조사된 광속의 일부분은 산란되어 적분구 내로 들어가고, 다른 광속은 WHITE판에 반사되어 적분구내로 확산된다. Spectrometer내의 Detecter 또는 적분구에 부착된 Photodiode detector에 집광되어 측정 Data값으로 Display된다.
Haze H% = Td/Tt x 100%
PT%(평행 투과율) : Tt - Td
TT%(전광선 투과율) = Tp + Td
Td : 확산투과율, Tt : 전광선투과율, Tp : 평행투과율
점착력: 180도 peel test (ASTM D3330)
만능재료시험기를 이용하여 시험편을 규격상의 항온항습 조건을 충족하여 일정시간 경화시킨 후 일정크기의 glass판에 이물질을 제거한 후 일정 하중(2 Kg)의 롤러를 이용하여 시험편 테이프를 점착하여 이를 180도로 박리시켜 그 하중값 또는 강도 값을 측정.
wetting성 test: 시료크기 100 mm X 100 mm
Glass판의 이물질을 제거한 후 시료를 놓고 시편이 glass판에 완전히 젖어 들어가는 시간을 측정.
탄화물 측정(wt%): 시편크기 1000 X 1000 mm
레이저 커팅기로 시편을 커팅 후 발생한 잔류물중의 탄화물을 원소분석기로 측정하여 중량을 백분율로 나타냄.
표면경도 측정: 시편크기 : 30 mm X 30 mm X 10ea (측정법 : JIS K 7312)
시편 10개를 쌓고 Shore type 경도계를 이용하여 일정하중을 가하여 나타나는 수치를 측정 수치가 높을수록 hard type.
| NCO/OH | Haze(%) | T/T(%) | 점착력 (단위: gf/inch) |
wetting성 (단위: sec) |
탄화물 (중량%) |
표면경도 | |
| 실시예 3 | 0.5 | 1> | 95 | 0.8 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 4 | 0.7 | 1> | 95 | 0.9 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 5 | 0.9 | 1> | 95 | 1.5 | 9 | 3 | Soft |
| 비교예 1 | 1.2 | 1> | 95 | 1.8 | 15 | 3 | Hard |
| 비교예 2 | 1.5 | 1> | 95 | 2.5 | 20 | 3 | Hard |
| NCO/OH | Haze(%) | T/T(%) | 점착력 (단위: gf/inch) |
wetting성 (단위: sec) |
탄화물 (중량%) |
표면경도 | |
| 실시예 3 | 0.5 | 1> | 95 | 1.0 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 4 | 0.7 | 1> | 95 | 0.9 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 5 | 0.9 | 1.5> | 95 | 1.7 | 9 | 3 | Soft |
| 비교예 1 | 1.2 | 1.8> | 92 | 2.5 | 15 | 3 | Hard |
| 비교예 2 | 1.5 | 2.5> | 90 | 3.5 | 20 | 3 | Hard |
상기 표 2 및 3에 나타나는 바와 같이 본 발명의 실시예 3 내지 5의 경우 광학특성 및 점착력이 변화가 초기 및 85% x 85℃ x 250시간 경화 후에도 우수하였으며, 변화는 없거나 매우 적었다.
[실시예 6] (화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄 수지 제조)
상기 실시예 2에서 사용된 화학식 3으로 표시되는 Carbinol (Hydroxyl) Terminated polydimethylsiloxanes을 대신하여 화학식 3: 화학식 4: 화학식 5: 화학식 6의 몰비율이 7: 1: 1: 1이 되도록 비율을 조절한 339.9g의 Carbinol (Hydroxyl) Terminated polydimethylsiloxanes과 183g의 butylacetate를 반응기에 넣고 TIN 촉매 0.4g과 상기 실시예 1에서 제조한 Isocyanate-terminated Urethane Prepolymer 477g을 반응기에 넣고 질소를 주입하면서 교반하여 70 ℃에서 4시간 유지 후 이소시아네이트기가 완전히 없어질 때까지 반응을 시켰다. 고형분 68.5wt%, 점도 3,050 cps
[실시예 7 내지 실시예 9], [비교예 3 내지 4] (실리콘 변성 폴리우레탄 점착제 제조)
상기 실시예 6에서 제조한 실리콘 변성 우레탄 수지를 주제로 하여 HDI-biuret polyisocyanate를 경화제로 하여 NCO/OH 비율을 0.5 - 1.5로 조절하면서 점착제를 제조하였다. 또한 점착제는 Ethyl Acetate를 20 중량%, 경화촉진제 0.5 중량%의 비율로 혼합하였다.
상기 제조된 실시예 7 내지 실시예 9, 및 비교예 3 내지 4의 실리콘 변성 폴리우레탄 점착제에 대하여 60℃, 72시간 aging 후 물성을 측정하였으며, 또한 신뢰성 테스트(85% x 85℃ x 250시간 후 물성측정)도 진행하였다. 측정된 결과는 하기 표 4 및 5에 나타내었다.
| NCO/OH | Haze(%) | T/T(%) | 점착력 (단위: gf/inch) |
wetting성 (단위: sec) |
탄화물 (중량%) |
표면경도 | |
| 실시예 7 | 0.5 | 1> | 95 | 0.8 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 8 | 0.7 | 1> | 95 | 0.9 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 9 | 0.9 | 1> | 95 | 1.4 | 9 | 3 | Soft |
| 비교예 3 | 1.2 | 1> | 95 | 1.8 | 15 | 3 | Hard |
| 비교예 4 | 1.5 | 1> | 95 | 2.4 | 20 | 3 | Hard |
| NCO/OH | Haze(%) | T/T(%) | 점착력 (단위: gf/inch) |
wetting성 (단위: sec) |
탄화물 (중량%) |
표면경도 | |
| 실시예 7 | 0.5 | 1> | 95 | 0.9 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 8 | 0.7 | 1> | 95 | 0.9 | 5 | 3 | Soft |
| 실시예 9 | 0.9 | 1> | 95 | 1.5 | 9 | 3 | Soft |
| 비교예 3 | 1.2 | 1.7> | 92 | 2.4 | 15 | 3 | Hard |
| 비교예 4 | 1.5 | 2.4> | 91 | 3.3 | 20 | 3 | Hard |
상기 표 4 및 5에 나타나는 바와 같이 본 발명의 실시예 7 내지 9의 경우 광학특성 및 점착력이 변화가 초기 및 85% x 85℃ x 250시간 경화 후에도 우수하였으며, 변화는 없거나 매우 적었다.
상기 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (7)
- a) 반복단위 A 및 B를 포함하며, 말단에는 B 유래의 -OH기를 각각 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 우레탄수지; 및
b) 경화제;
를 포함하는 실리콘 변성 우레탄 점착제:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
A는 각각 독립적으로 반복단위 X 및 Y를 포함하며, 말단에는 Y 유래의 이소시아네이트를 가지는 2가의 화학식 2로 표시되는 프리폴리머이며,
B는 하기 화학식 3 내지 6으로부터 1종 이상 선택되는 말단에 -OH기를 2개 이상 가진 Carbinol functional 폴리실록산으로부터 유래되는 2가의 폴리실록산이며, 말단의 B는 -OH기를 각각 가지며,
n은 1 내지 50 사이의 정수이며,
m은 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 2]
상기 화학식에서,
X는 각각 독립적으로 3개 이상의 OH기를 가지는 폴리올로부터 유래되는 2가의 폴리올이며,
Y는 각각 독립적으로 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 다관능성 이소시아네이트 화합물로부터 유래되는 2가의 연결기이며,
n1은 1 내지 50 사이의 정수이며,
n2는 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
m11은 각각 독립적으로 12 내지 16 사이의 정수이며,
n11은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
m12는 각각 독립적으로 15 내지 20 사이의 정수이며,
n12는 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
n13은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 6]
상기 화학식 6에서,
n14는 0 내지 4000 사이의 정수이다. - 제1항에 있어서,
상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 NCO/OH의 비율은 0.4 내지 1인 것을 특징으로 하는 실리콘 변성 우레탄 점착제. - 제1항에 있어서,
촉매, 용매, 연화제, 가소제, 노화방지제, 도전제, 산화방지제, UV 흡수제, 광안정제, 표면윤활제, 레벨링제, 부식방지제, 내열안정제, 중합금지제, 지방산에스테르, 경화촉진제 및 윤활제로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 변성 우레탄 점착제. - 제1항에 있어서,
상기 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물의 표면경도는 soft하며, wetting 성질은 12초 이내이며, 점착력은 0.1 내지 2 gf/inch인 것을 특징으로 하는 실리콘 변성 우레탄 점착제. - 제1항 기재의 실리콘 변성 우레탄 점착제의 경화물을 포함하는 기능성 보호필름.
- 제4항에 있어서,
상기 기능성 보호필름은 OLED 공정용 또는 광학소재용 보호필름인 것을 특징으로 하는 기능성 보호필름. - 반복단위 A 및 B를 포함하며, 말단에는 B 유래의 -OH기를 각각 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 변성 우레탄수지:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
A는 각각 독립적으로 반복단위 X 및 Y를 포함하며, 말단에는 Y 유래의 이소시아네이트를 가지는 2가의 화학식 2로 표시되는 프리폴리머이며,
B는 하기 화학식 3 내지 6으로부터 1종 이상 선택되는 말단에 -OH기를 2개 이상 가진 Carbinol functional 폴리실록산으로부터 유래되는 2가의 폴리실록산이며, 말단의 B는 -OH기를 각각 가지며,
n은 1 내지 50 사이의 정수이며,
m은 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 2]
상기 화학식에서,
X는 각각 독립적으로 3개 이상의 OH기를 가지는 폴리올로부터 유래되는 2가의 폴리올이며,
Y는 각각 독립적으로 2개 이상의 이소시아네이트기를 가진 다관능성 이소시아네이트 화합물로부터 유래되는 2가의 연결기이며,
n1은 1 내지 50 사이의 정수이며,
n2는 2 내지 100 사이의 정수이며,
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
m11은 각각 독립적으로 12 내지 16 사이의 정수이며,
n11은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
m12는 각각 독립적으로 15 내지 20 사이의 정수이며,
n12는 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
n13은 0 내지 4000 사이의 정수이며,
[화학식 6]
상기 화학식 6에서,
n14는 0 내지 4000 사이의 정수이다.
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- 2021-12-14 KR KR1020210178525A patent/KR102651984B1/ko active IP Right Grant
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
| JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH VOLUME 4 PAGES 435-451 (2007) * |
| JOURNAL OF ELASTOMERS PLASTICS 2015 VOL. 47(7) 625-635 * |
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