KR20230091163A - 광학투명점착시트, 적층체 및 접합구조물 - Google Patents

광학투명점착시트, 적층체 및 접합구조물 Download PDF

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KR20230091163A
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transparent adhesive
layer
adherend
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미쓰루 데라오카
슌 다카하마
šœ 다카하마
히사타카 스즈키
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반도 카가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 딜레이 버블의 발생이 억제되고, 후막이며, 피착체에 대한 높은 접착력 및 추종성을 가지고, 또한 내후성이 우수한 광학투명점착시트, 이것을 사용한 적층체, 및 이것을 사용한 접합구조물을 제공한다.
본 발명의 광학투명점착시트는, 제1표면점착제층과, 중간 폴리우레탄층과, 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하는 광학투명점착시트로서, 상기 중간 폴리우레탄층은, 힌더드 아민계 광안정제를 함유하고, 상기 광학투명점착시트의 85℃에 있어서의 손실정접은, 0.25 이상, 0.6 이하이고, 상기 중간 폴리우레탄층의 두께는, 100㎛ 이상, 2000㎛ 이하이다.

Description

광학투명점착시트, 적층체 및 접합구조물
본 발명은, 광학투명점착시트, 상기 광학투명점착시트를 구비한 적층체, 및 상기 광학투명점착시트를 구비한 접합구조물에 관한 것이다.
광학투명점착(OCA : Optically Clear Adhesive) 시트는, 광학부재의 접합에 이용되는 투명한 점착시트이다. 광학투명점착시트의 사용예로서는, 표시장치 내에 있어서, 액정모듈 등의 표시패널과 표시장치의 최표면(最表面)에 설치되는 커버패널과의 접합에 사용되는 것이 있다. 광학투명점착시트에 의하여 표시패널과 커버패널 사이의 공간을 메움으로써, 표시패널의 화면의 시인성을 향상시킬 수 있다.
광학투명점착시트의 관련분야에 있어서의 선행기술이 개시되어 있는 문헌으로서는, 예를 들면 하기 특허문헌을 들 수 있다. 특허문헌1에는, 유연성이 우수하고, 또한 고온·고습환경하에 있어서의 딜레이 버블의 발생이 억제된 광학투명점착시트를 제공하는 것을 목적으로, 제1표면점착제층과, 중간점착제층과, 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하고, 85℃에 있어서의 상기 제1표면점착제층 및 상기 제2표면점착제층의 저장탄성률은, 85℃에 있어서의 상기 중간점착제층의 저장탄성률보다 높고, 85℃에 있어서의 상기 제1표면점착제층 및 상기 제2표면점착제층의 저장탄성률은, 3.0×104Pa 이상, 30.0×104Pa 이하이고, 85℃에 있어서의 상기 중간점착제층의 저장탄성률은, 1.0×104Pa 이상, 15.0×104Pa 이하이고, 상기 중간점착제층은 폴리우레탄을 함유하는 광학투명점착시트가 개시되어 있다.
특허문헌2에는, 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물로 이루어지는 광학투명점착시트로서, 상기 열경화성 폴리우레탄 조성물은, 폴리올 성분, 폴리이소시아네이트 성분, 태키파이어(tackifier) 및 힌더드 아민계 안정제를 함유하고, α비(상기 폴리올 성분에서 유래하는 OH기의 몰수/상기 폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 NCO기의 몰수)가 1 이상인 광학투명점착시트가 개시되어 있다.
국제공개 제2019/026577호 공보 일본국 공개특허 특개2016-166280호 공보
표시패널과 터치패널 본체의 접합에 사용되는 광학투명점착시트에는, 높은 접착력과 아울러, 베젤에 의하여 형성되는 단차를 피복할 수 있는 정도의 두께, 및 상기 단차를 추종하여 변형될 수 있는 정도의 우수한 유연성이 요구된다. 또한 표시패널과 터치패널 본체를 광학투명점착시트에 의하여 접합시킨 접합구조물을, 예를 들면 온도 85℃, 습도 85%의 고온·고습환경하에 방치하면, 딜레이 버블이 발생하여, 광학투명점착시트와 피착체와의 접착계면이 박리되는 경우가 있었다. 광학투명점착시트를 피착체에 접합시킨 직후에는 존재하지 않고, 후발적으로 광학투명점착시트와 피착체와의 접착계면에 생성되는 기포를 지연거품(딜레이 버블)이라고 한다. 딜레이 버블은, 수지패널 등의 피착체에서 발생한 수증기의 압력에 의하여 접착력이 약한 면이 박리되는 현상 때문에 일어난다고 생각된다.
본 발명자는, 딜레이 버블의 발생을 억제하는 것을 검토하고, 제1표면점착제층과, 중간층과, 제2표면점착제층을 구비하는 광학투명점착시트에 착안하였다. 상기 중간층을 폴리우레탄층으로 함으로써, 후막(厚膜)으로 하는 것이 가능해지는 한편, 광학투명점착시트가 고온환경하(예를 들면, 83℃)에서 자외선에 폭로되면, 외기와 접촉하는 부분이 용해되어 형상변화가 일어난다는 것을 발견하였다. 광학투명점착시트를 사용한 접합구조물은, 옥외에서 사용되거나 차량용으로 사용되는 경우도 있기 때문에, 우수한 내후성(耐候性)이 요구된다.
본 발명은, 상기 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 딜레이 버블의 발생이 억제되고, 후막이며, 피착체에 대한 높은 접착력 및 추종성을 가지고, 또한 내후성이 우수한 광학투명점착시트, 상기 광학투명점착시트를 구비한 적층체, 및 상기 광학투명점착시트를 구비한 접합구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 피착체에 대한 추종성과 딜레이 버블의 억제효과를 가지는 후막의 광학투명점착시트를 실현하는 방법을 검토하고, 85℃에 있어서의 손실정접을 소정의 범위 내로 조정함으로써, 피착체에 대한 추종성과 딜레이 버블의 억제효과를 양립시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 또한 중간층으로서 폴리우레탄층을 사용하는 경우에, 상기 폴리우레탄층에 힌더드 아민계 광안정제를 첨가함으로써, 광학특성(예를 들면, 투명성)을 손상시키지 않고 우수한 점착력을 가지고, 고온 및 자외선 조사 환경하에 있어서도 용해되기 어려운 광학투명점착시트를 얻을 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 광학투명점착시트는, 제1표면점착제층과, 중간 폴리우레탄층과, 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하는 광학투명점착시트로서, 상기 중간 폴리우레탄층은, 힌더드 아민계 광안정제를 함유하고, 상기 광학투명점착시트의 85℃에 있어서의 손실정접은, 0.25 이상, 0.6 이하이고, 상기 중간 폴리우레탄층의 두께는, 100㎛ 이상, 2000㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 중간 폴리우레탄층은, 폴리올 성분과, 폴리이소시아네이트 성분을 포함하는 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물인 것이 바람직하다.
상기 힌더드 아민계 광안정제의 함유량은, 상기 폴리올 성분 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 1중량부 이하인 것이 바람직하다.
상기 중간 폴리우레탄층의 α비(폴리올 성분에서 유래하는 OH기의 몰수/폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 NCO기의 몰수)는, 1.0 이상, 1.8 이하인 것이 바람직하다.
상기 폴리이소시아네이트 성분은, 친수성 폴리이소시아네이트와 소수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체는, 본 발명의 광학투명점착시트와, 상기 광학투명점착시트의 일방의 면을 덮는 제1이형필름과, 상기 광학투명점착시트의 타방의 면을 덮는 제2이형필름이 적층된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 접합구조물은, 제1피착체와, 제2피착체와, 상기 제1피착체 및 상기 제2피착체를 접합하는 본 발명의 광학투명점착시트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 딜레이 버블의 발생이 억제되고, 후막이며, 피착체에 대한 높은 접착력 및 추종성을 가지고, 또한 내후성이 우수한 광학투명점착시트, 이것을 사용한 적층체 및 이것을 사용한 접합구조물을 제공할 수 있다.
도1은, 본 발명의 광학투명점착시트의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도2는, 본 발명의 적층체의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도3은, 본 발명의 광학투명점착시트를 사용한 터치패널 장착 표시장치의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도4A는, 접착력의 평가방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도4B는, 접착력의 평가방법을 설명하기 위한 모식도이다.
[광학투명점착시트]
본 발명의 광학투명점착시트는, 제1표면점착제층과, 중간 폴리우레탄층과, 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하는 광학투명점착시트로서, 상기 중간 폴리우레탄층은, 힌더드 아민계 광안정제를 함유하고, 상기 광학투명점착시트의 85℃에 있어서의 손실정접은, 0.25 이상, 0.6 이하이고, 상기 중간 폴리우레탄층의 두께는, 100㎛ 이상, 2000㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
도1은, 본 발명의 광학투명점착시트의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도1에 나타내는 바와 같이 본 발명의 광학투명점착시트(10)는, 제1표면점착제층(11)과, 중간 폴리우레탄층(12)과, 제2표면점착제층(13)을 이 순서로 구비한다. 중간 폴리우레탄층(12)은, 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)보다 두꺼운 것이 바람직하다. 중간 폴리우레탄층(12)에 의하여 광학투명점착시트(10)의 유연성이나 추종성을 확보하면서, 중간 폴리우레탄층(12)의 표면에 제1 및 제2표면점착제층을 배치함으로써 딜레이 버블의 발생을 억제할 수 있다.
<표면점착제층>
제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)은, 둘 다 광학투명점착시트(10)의 최표면을 구성하는 층이다. 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)은, 아크릴계 수지를 함유하는 층인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 수지는, 아크릴계 수지조성물을 경화시킨 것이다. 상기 아크릴계 수지조성물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산에스테르계 중합체 또는 이들의 공중합체(이하, (메타)아크릴계 공중합체라고도 한다)와 가교제를 함유하는 것을 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 공중합체로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산알킬에스테르와 카르복시기 함유 모노머의 공중합체를 들 수 있다.
상기 (메타)아크릴산알킬에스테르로서는, 알킬기의 탄소수가 1∼18인 (메타)아크릴산알킬에스테르(CH2=CR1-COOR2 ; R1은 수소원자 또는 메틸기이고, R2는 탄소수 1∼18의 알킬기이다)를 들 수 있고, 상기 알킬기의 탄소수는 4∼12가 바람직하다.
상기 알킬기의 탄소수가 1∼18인 (메타)아크릴산알킬에스테르로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데카(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 사용하여도 좋다.
상기 카르복시기 함유 모노머로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산 β-카르복시에틸, (메타)아크릴산 5-카르복시펜틸, 호박산 모노(메타)아크릴로일옥시에틸에스테르, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 카르복시기 함유 (메타)아크릴레이트; 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 푸마르산, 말레인산을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 사용하여도 좋다.
상기 가교제로서는, 예를 들면 상기 (메타)아크릴계 공중합체가 구비하는 가교성 관능기 함유 모노머에서 유래하는 가교성 관능기와 가교반응을 일으킬 수 있는 성분을 사용할 수 있고, 구체적으로는 이소시아네이트 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 에폭시 화합물 등을 들 수 있다. 상기 가교제는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 사용하여도 좋다.
제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)은, 상온(23℃)에 있어서의 글라스에 대한 접착력이 10N/25㎜ 이상인 것이 바람직하다. 상기 상온에 있어서의 접착력의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 40N/25㎜이다. 또한 본 명세서에 있어서 접착력은, 180° 박리시험에 의한 측정값을 의미한다. 180° 박리시험의 시험방법은, JIS Z2037에 준거하여 이루어지는 것이면 좋다. 이하에, 도4를 이용하여 상기 180° 박리시험에 대하여 설명한다.
도4는, 접착력의 평가방법을 설명하기 위한 모식도이다. 먼저 길이 40㎜×폭 25㎜로 재단한 광학투명점착시트(10)를 시험편으로 한다. 이 시험편의 편면(片面)을 길이 75㎜×폭 25㎜의 슬라이드 글라스(31)에 부착하고, 압력 0.4MPa로 30분간 유지시켜 광학투명점착시트(10)와 슬라이드 글라스(31)를 접합한다. 다음에 도4A에 나타내는 바와 같이, 광학투명점착시트(10)의 슬라이드 글라스(31)와는 반대측의 면에, 길이 150㎜×폭 30㎜의 PET 시트(32)를 광학투명점착시트(10)와 접하지 않는 나머지 부분의 양 폭이 대략 5㎜가 되도록 접합한다. 그 다음 소정의 온도에서 일정 시간 방치한 후에, 도4B에 나타내는 바와 같이 PET 시트(32)를 180° 방향으로 잡아당겨 광학투명점착시트(10)를 슬라이드 글라스(31)와의 계면에서 박리시킴으로써, 슬라이드 글라스(31)에 대한 광학투명점착시트(10)의 접착력을 측정한다. 상기 PET 시트로서는, 두께 125㎛의 PET 시트(예를 들면, 테이진 듀폰 필름(주)(Teijin DuPont Films Japan Limited) 제품, 「멜리넥스(Melinex)(등록상표) S」) 등을 사용할 수 있다.
제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)의 두께는, 10∼100㎛인 것이 바람직하다. 상기 두께가 10㎛ 미만이면, 지연거품은 충분히 억제되지만 충분한 접착력은 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 한편 상기 두께가 100㎛를 넘으면, 상기 광학투명점착시트를 부착하는 피착체(被着體)의 표면에 존재하는 단차를 추종하여 변형될 수 있는 정도의 유연성(단차 추종성)을 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 또한 글라스 기재와 수지기재의 접합과 같이, 환경변화 시의 신축성이 다른 기재 상호간의 접합에 상기 광학투명점착시트를 사용하는 경우에는, 상기 광학투명점착시트가 환경변화 시의 기재의 치수변화를 추종할 수 없어 박리될 우려가 있다. 딜레이 버블의 발생을 보다 더 억제할 수 있다는 관점에서는, 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)의 두께는 20㎛ 이상인 것이 더 바람직하고, 25㎛인 것이 더욱 바람직하다. 유연성을 고려하면, 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)의 두께의 더 바람직한 상한은 80㎛이다.
<중간 폴리우레탄층>
중간 폴리우레탄층(12)은, 폴리우레탄을 함유하는 층이다. 중간 폴리우레탄층(12)이 폴리우레탄을 함유함으로써, 투명성 및 추종성이 우수한 광학투명점착시트(10)를 얻을 수 있다. 폴리우레탄은 유연하기 때문에, 본 발명의 광학투명점착시트(10)는, 인장응력이 가해졌을 때에 충분히 신장되어 끊어지기가 매우 어렵다. 따라서 잔류물 없이 떼는 것이 가능하다. 또한 폴리우레탄은 유전율이 높기 때문에, 광학투명점착시트(10)는 높은 정전용량을 가져, 정전용량방식의 터치패널의 접합에 적합하게 사용할 수 있다.
중간 폴리우레탄층(12)은, 힌더드 아민계 광안정제를 함유한다. 광학투명점착시트를 자외선 조사 환경하, 예를 들면 메탈할라이드 램프 조사하에 폭로시키면, 광활성화된 산소분자, 히드록시 라디칼 등과 폴리우레탄의 에테르 결합부분이 반응함으로써, 중간 폴리우레탄층이 용해된다고 생각된다. 또한 고온환경하에서는 상기 라디칼 등이 발생하기 쉽기 때문에, 중간 폴리우레탄층의 용해가 일어나기 쉽다. 힌더드 아민계 광안정제는 상기 라디칼을 보충할 수 있기 때문에, 광학투명점착시트를 고온 및 자외선 조사 환경하에 방치시켜도 중간 폴리우레탄층이 용해되는 것을 억제할 수 있다. 또한 힌더드 아민계 광안정제는, 광학투명점착시트의 광학특성 및 점착력을 손상시키지 않고 중간 폴리우레탄층의 용해를 억제할 수 있다.
상기 힌더드 아민계 광안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, [호박산디메틸-1-(2-히드록시에틸)-4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘] 축합물, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜-트리데실-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딘올, 3,9-비스(2-히드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라스피로[5,5]운데칸과 부탄테트라카르복시산의 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종류 이상을 병용하여도 좋다.
상기 힌더드 아민계 광안정제의 구체적인 예로서는, 예를 들면 (주)ADEKA 제품인 ADK STAB LA-81, ADK STAB LA-63P, ADK STAB LA-72 등을 들 수 있다.
ADK STAB LA-81은, 하기 화학식(1)로 나타내는 화합물을 포함한다.
Figure pct00001
ADK STAB LA-63P는, 하기 화학식(2)로 나타내는 화합물을 포함한다.
Figure pct00002
(식(2) 중에서, n은 자연수이다)
ADK STAB LA-72는, 하기 화학식(3)으로 나타내는 화합물을 포함한다.
Figure pct00003
상기 힌더드 아민계 광안정제의 함유량은, 상기 폴리올 성분 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 1중량부 이하인 것이 바람직하다. 상기 힌더드 아민계 광안정제의 함유량이 0.1중량부 미만이면, 광학투명점착시트의 고온 및 자외선 조사 환경하에 있어서의 형상변화(용해)를 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다. 상기 힌더드 아민계 광안정제의 함유량이 1중량부를 넘으면, 중간 폴리우레탄층(12)으로부터 광안정제가 블리드(bleed)하여, 제1 및 제2표면점착제층과의 밀착성이 저하되는 경우가 있다.
중간 폴리우레탄층(12)은, 폴리올 성분과 폴리이소시아네이트 성분을 포함하는 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물인 것이 바람직하다. 열경화 폴리우레탄은 용제를 사용하지 않고 성막(成膜)할 수 있기 때문에, 중간 폴리우레탄층(12)의 후막화(厚膜化)가 가능해진다. 또한 중간 폴리우레탄층(12)이 열경화 폴리우레탄을 함유함으로써, 후막으로 형성하더라도 우수한 유연성 및 투명성을 가짐과 아울러 고온·고습환경하에 있어서도 백화(白化)가 일어나기 어려운 신뢰성이 높은 광학투명점착시트를 얻을 수 있다. 상기 열경화 폴리우레탄은, 예를 들면 폴리올 성분과 폴리이소시아네이트 성분을 반응시킴으로써 얻을 수 있고, 하기 식(A)에 나타내는 구조를 구비하는 것이 바람직하다.
Figure pct00004
상기 식(A) 중에서, R은 폴리이소시아네이트 성분의 NCO기를 제외한 부위를 나타내고, R'은 폴리올 성분의 OH기를 제외한 부위를 나타내고, n은 반복단위수를 나타낸다.
상기 열경화 폴리우레탄은, 아크릴 변성되지 않은 것이 바람직하고, 주쇄(主鎖) 중에 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르 등에서 유래하는 부위가 포함되지 않는 것이 바람직하다. 열경화 폴리우레탄이 아크릴 변성되면 소수화(疎水化)되기 때문에, 고온·고습환경하에 있어서 수분의 응집이 발생하기 쉬워진다. 이 수분의 응집은 백화, 발포 등을 야기하여, 광학특성을 손상시키는 경우가 있다. 따라서 열경화 폴리우레탄을 아크릴 변성되지 않은 것으로 함으로써, 고온·고습환경하에 있어서 백화, 발포 등에 의한 광학특성의 저하를 방지할 수 있다. 상기 열경화 폴리우레탄은, 폴리올 성분에서 유래하는 단량체 단위와 폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 단량체 단위의 합계량이, 열경화 폴리우레탄 전체를 구성하는 단량체 단위의 80몰% 이상인 것이 바람직하다.
상기 폴리올 성분 및 상기 폴리이소시아네이트 성분으로서는, 둘 다 상온(23℃)에서 액체인 것을 사용할 수 있어, 용제를 사용하지 않고 열경화 폴리우레탄을 얻을 수 있다. 태키파이어 등의 다른 성분은, 폴리올 성분 및 폴리이소시아네이트 성분 중의 어느 하나에 첨가할 수 있고, 바람직하게는 폴리올 성분에 첨가된다. 중간 폴리우레탄층(12)을 제작할 때에는, 용제의 제거가 필요 없기 때문에 균일한 시트를 두껍게 형성할 수 있다. 또한 중간 폴리우레탄층(12)은 두껍게 형성하더라도 광학특성을 유지할 수 있는 것으로서, 착색, 발포(피착체와의 계면에서의 기포의 발생)를 충분히 억제할 수 있다. 또한 중간 폴리우레탄층(12)은, 후막화가 가능함과 아울러 유연하기 때문에 내충격성이 우수하다. 중간 폴리우레탄층(12)을 구비하는 광학투명점착시트는, 투명도전막을 표층(表層)에 구비하는 투명부재와 커버패널의 접합에 사용할 수 있고, 다른 부재를 더 사용하는 경우에는, 표시패널, 또는 투명도전막을 표층에 구비하는 투명부재와, 다른 부재의 접합에도 사용할 수 있다. 중간 폴리우레탄층(12)을 구비하는 광학투명점착시트를, 표시패널과 투명도전막을 표층에 구비하는 투명부재(터치패널)의 접합에 사용하는 경우에, 표시패널의 외연(外緣) 상에 배치되는 베젤에 의하여 형성된 단차를 광학투명점착시트로 피복할 수 있다.
상기 폴리올 성분으로서는, 예를 들면 폴리올레핀폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카프로락톤폴리올, 폴리카보네이트폴리올, 폴리에스테르폴리올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종류 이상을 병용하여도 좋다. 그중에서도, 폴리올레핀폴리올 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀폴리올의 구체적인 예로서는, 에폴(EPOL)(이데미쓰 고산(주)(Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 제품) 등을 들 수 있다.
상기 폴리올 성분은, 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분을 50중량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분만으로 이루어진다.
상기 폴리올레핀폴리올은, 올레핀 골격을 구비한다. 즉 주쇄가 폴리올레핀 또는 그 유도체로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀폴리올은, 적어도 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분을 포함한다. 상기 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분으로서는, 예를 들면 1,2-폴리부타디엔폴리올, 1,4-폴리부타디엔폴리올, 1,2-폴리클로로프렌폴리올, 1,4-폴리클로로프렌폴리올 등의 폴리부타디엔계 폴리올이나, 폴리이소프렌계 폴리올, 그들의 이중결합을 수소 또는 할로겐 등으로 포화화시킨 것을 들 수 있다. 또한 상기 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분은, 폴리부타디엔계 폴리올 등에, 스티렌, 에틸렌, 아세트산비닐, 아크릴산에스테르 등의 올레핀 화합물을 공중합시킨 폴리올이나 그 수소첨가물이어도 좋다. 상기 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분은, 직쇄구조를 구비하는 것이어도 좋고, 분기구조를 구비하는 것이어도 좋다. 상기 올레핀 골격을 구비하는 폴리올 성분은, 1종류만 사용하여도 좋고, 2종류 이상 사용하여도 좋다.
상기 폴리이소시아네이트 성분으로서는, 친수성 폴리이소시아네이트 및 소수성 폴리이소시아네이트의 어느 일방, 또는 양방을 사용하여도 좋다. 상기 친수성 폴리이소시아네이트는 친수성 유닛을 구비하는 폴리이소시아네이트이고, 상기 소수성 폴리이소시아네이트는 상기 친수성 유닛을 구비하지 않는 폴리이소시아네이트이다. 또한 상기 친수성 유닛을 구비하는 친수성 폴리이소시아네이트는, 이소시아누레이트 구조나 뷰렛 구조와 같이 이소시아네이트기에서 유래하는 구조만으로 친수성을 향상시킨 것이 아니라, 친수성을 높이는 관능기(친수성 유닛)가 부가된 폴리이소시아네이트를 의미한다. 상기 폴리이소시아네이트 성분 중에 친수성 유닛이 포함됨으로써, 흡습에 의한 백화를 억제하는 작용을 얻을 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 성분은, 친수성 폴리이소시아네이트와 소수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하다. 열경화성 폴리우레탄 조성물이 친수성 폴리이소시아네이트와 소수성 폴리이소시아네이트의 양방을 포함함으로써, 중간 폴리우레탄층(12)의 친수성과 소수성의 균형을 조정할 수 있다. 소수성 폴리이소시아네이트만을 사용하는 경우에, 광학투명점착시트의 제조 후에 외부로부터 흡습한 수분에 의하여 중간 폴리우레탄층(12)이 백화되는 경우가 있다. 한편 친수성 폴리이소시아네이트만을 사용하는 경우에, 흡습에 의한 백화는 억제할 수 있지만, 폴리올 성분과 섞이기 어려워져 투명성이 저하되는 경우가 있다.
상기 열경화성 폴리우레탄 조성물 중의 친수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제와 소수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제의 중량비는, 2:1∼1:2인 것이 바람직하다. 상기 친수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제와 상기 소수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제의 중량비를 상기 범위로 함으로써, 폴리올 성분과의 상용성, 중간 폴리우레탄층(12)의 흡습성을 조정하여, 고온·고습환경하에서의 헤이즈를 1% 이하로 할 수 있다. 상기 중량비의 더 바람직한 범위는 1:1∼1:1.5이다.
상기 친수성 폴리이소시아네이트에 포함되는 친수성 유닛으로서는, 폴리알킬렌옥사이드 유닛이 바람직하다. 폴리알킬렌옥사이드 유닛으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌옥사이드 유닛 및 폴리프로필렌옥사이드 유닛을 들 수 있다.
폴리알킬렌옥사이드 유닛 이외의 친수성 유닛으로서는, 예를 들면 카르복시산기, 카르복시산의 알칼리금속염기, 술폰산기, 술폰산의 알칼리금속염기, 히드록시기, 아미드기, 아미노기 등을 포함하는 유닛을 들 수 있다. 더 상세하게는, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산의 알칼리금속염, 술폰산기 함유 공중합체, 술폰산기 함유 공중합체의 알칼리금속염, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스의 알칼리금속염, 폴리비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
친수성 폴리이소시아네이트는, 이소시아네이트기를 구비하는 지방족 및/또는 지환족 폴리이소시아네이트와, 폴리알킬렌옥사이드 유닛을 구비하는 에테르 화합물을 반응시켜 얻어지는 것으로서, 에틸렌옥사이드 유닛을 포함하는 변성 폴리이소시아네이트인 것이 바람직하다. 지방족 및/또는 지환족 폴리이소시아네이트를 사용함으로써, 착색이나 변색이 더 발생하기 어려워, 장기에 걸쳐 광학투명점착시트의 투명성을 더욱 확실하게 확보할 수 있다. 또한 폴리알킬렌옥사이드 유닛을 구비하는 에테르 화합물을 반응시킨 변성체로 함으로써, 폴리이소시아네이트 성분은, 친수성 부분(폴리알킬렌옥사이드 유닛)의 작용에 의하여 백화를 억제할 수 있고, 소수성 부분(그 외의 유닛)의 작용에 의하여 저극성의 태키파이어, 가소제 등과의 상용성을 발휘할 수 있다.
에틸렌옥사이드 유닛을 포함하는 변성 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로서는, 도소(주)(Tosoh Corporation) 제품인 코로네이트(CORONATE) 4022, 아쿠아네이트(AQUANATE) 130, 아쿠아네이트 140 등을 들 수 있다.
소수성 폴리이소시아네이트로서는, IPDI(이소포론디이소시아네이트)계 폴리이소시아네이트, HDI계 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다. IPDI(이소포론디이소시아네이트)계 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로서는, 스미카 바이엘 우레탄(주)(Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) 제품인 데스모듀어(Desmodur) I 등을 들 수 있다. HDI계 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로서는, 닛폰 폴리우레탄 공업(주)(Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 제품인 HC-247 등을 들 수 있다.
중간 폴리우레탄층(12)의 α비(폴리올 성분에서 유래하는 OH기의 몰수/폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 NCO기의 몰수)는, 1.0 이상, 1.8 이하인 것이 바람직하다. 상기 α비가 낮을수록 중간 폴리우레탄층(12)은 딱딱해지고, 상기 α비가 높을수록 중간 폴리우레탄층(12)은 부드러워진다. 중간 폴리우레탄층(12)의 α비를 1.0 이상, 1.8 이하로 함으로써, 딜레이 버블의 발생억제와 광학투명점착시트의 유연성을 양립시킬 수 있다. 상기 α비의 더욱 바람직한 상한은 1.5이다. α비가 1.0 미만인 경우에는, 폴리이소시아네이트 성분의 배합량이 폴리올 성분의 배합량에 대하여 과잉이기 때문에, 중간 폴리우레탄층이 딱딱해진다. 중간 폴리우레탄층이 딱딱해지면, 광학투명점착시트에 요구되는 유연성을 확보하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또한 α비가 1.0 미만이면, 광학투명점착시트에 요구되는 접착력을 확보할 수 없게 될 우려가 있다. α비가 1.8을 넘는 경우에는, 열경화성 폴리우레탄 조성물이 충분히 경화되지 않는 경우가 있다.
상기 열경화성 폴리우레탄 조성물은, 가소제를 더 함유하여도 좋다. 상기 가소제로서는, 열경화 폴리우레탄에 유연성을 부여하기 위하여 사용되는 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 상용성 및 내후성의 관점에서 카르복시산계 가소제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 폴리우레탄 조성물은, 촉매를 더 함유하여도 좋다. 촉매로서는, 우레탄화 반응에 사용되는 촉매이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 디라우릴산디-n-부틸주석, 디라우릴산디메틸주석, 디부틸주석옥사이드, 옥탄산주석 등의 유기 주석 화합물; 유기 티타늄 화합물; 유기 지르코늄 화합물; 카르복시산주석염; 카르복시산비스무트염; 트리에틸렌디아민 등의 아민계 촉매를 들 수 있다.
중간 폴리우레탄층(12)의 두께는, 100㎛ 이상, 2000㎛ 이하이다. 중간 폴리우레탄층(12)은 폴리우레탄을 포함함으로써 후막화시킬 수 있어, 터치패널 등의 접합에 사용하는 경우에 베젤 등의 단차가 있더라도 충분히 피복할 수 있다. 상기 두께가 100㎛ 미만인 경우에는, 광학투명점착시트 전체의 유연성이 저하되어, 광학투명점착시트의 일방의 면을 광학부재의 표면에 부착할 때에 광학투명점착시트에 의하여 광학부재의 표면에 존재하는 요철 또는 단차를 피복할 수 없고, 광학투명점착시트의 타방의 면과 다른 광학부재의 표면을 충분한 접착력으로 접합할 수 없다. 상기 두께가 2000㎛를 넘는 경우에는, 헤이즈나 전광선투과율 등의 광학특성을 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 중간 폴리우레탄층(12)의 두께의 바람직한 하한은 200㎛이고, 더 바람직한 하한은 250㎛, 더욱 바람직한 하한은 500㎛이다. 중간 폴리우레탄층(12)의 두께의 더 바람직한 상한은 1500㎛이고, 더욱 바람직한 상한은 1000㎛이다.
광학투명점착시트(10)는, 제1표면점착제층(11)과, 중간 폴리우레탄층(12)과, 제2표면점착제층(13)을 이 순서로 구비하고 있으면 좋고, 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)은, 각각 광학투명점착시트(10)의 최표면(피착체와 접하는 면)에 위치하면 좋다. 광학투명점착시트(10)는, 다른 층을 더 구비하여도 좋지만, 제1표면점착제층(11)과 중간 폴리우레탄층(12)과 제2표면점착제층(13)의 3층구조인 것이 바람직하다. 즉 제1표면점착제층(11)과 중간 폴리우레탄층(12)이 서로 접하는 것이 바람직하고, 제2표면점착제층(13)과 중간 폴리우레탄층(12)이 서로 접하는 것이 바람직하다.
열경화성 폴리우레탄 조성물에는, 광학투명점착시트의 요구특성을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 태키파이어(점착부여제), 안정제, 산화방지제, 방미제(防黴劑), 난연제 등의 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다.
또한 열경화성 폴리우레탄 조성물에는, 광학투명점착시트의 요구특성을 저해하지 않는 범위에서 자외선 흡수제가 첨가되어도 좋지만, 본 발명자의 검토에 의하면, 중간 폴리우레탄층(12)에 자외선 흡수제를 첨가하여도 고온 및 자외선 조사 환경하에 있어서의 중간 폴리우레탄층(12)의 용해를 억제하는 효과를 얻을 수 없음과 아울러, 자외선 흡수제를 첨가함으로써 광학투명점착시트의 헤이즈가 저감될 우려가 있기 때문에, 자외선 흡수제를 함유시키지 않는 것이 바람직하다.
<광학투명점착시트>
광학투명점착시트(10)의 85℃에 있어서의 손실정접은, 0.25 이상, 0.6 이하이다. 손실정접(tanδ)은, 물질의 탄성(저장탄성률)과 점성(손실탄성률)의 비(tanδ=손실탄성률/저장탄성률)로 정의된다. 광학투명점착시트(10)의 손실정접이 낮은, 즉 광학투명점착시트(10)가 탄성체(강체(剛體))에 가까운 경우에, 외력에 대하여 변형되기 어려워져, 딜레이 버블의 억제효과가 향상되지만, 피착체의 형상을 추종하는 단차 추종성은 저하된다. 한편 광학투명점착시트(10)의 손실정접이 높은, 즉 광학투명점착시트(10)가 점성체에 가까운 경우에는, 단차 추종성은 향상되지만, 딜레이 버블의 억제효과가 저하된다. 그래서 광학투명점착시트(10)의 85℃에 있어서의 손실정접을 0.25 이상, 0.6 이하로 함으로써, 85℃의 고온환경하에 있어서 우수한 단차 추종성과 딜레이 버블의 억제효과를 양립시킬 수 있다. 광학투명점착시트(10)의 85℃에 있어서의 손실정접은, 후술하는 중간 폴리우레탄층의 α비(폴리올 성분에서 유래하는 OH기의 몰수/폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 NCO기의 몰수)를 조정함으로써 제어할 수 있다.
상기 손실정접은, 안톤파(Anton Paar Germany GmbH) 제품인 점탄성 측정장치「Physica MCR302」를 사용하여 측정할 수 있다. 측정 플레이트로서 PP12를 사용하고, 측정조건은 변형(strain) 0.1%, 주파수 1Hz, 셀온도 25℃∼100℃(승온속도 3℃/분)로 하여 측정할 수 있다.
광학투명점착시트(10)는, 온도 85℃, 습도 85%의 고온·고습환경하에 있어서의 헤이즈가 1% 이하인 것이 바람직하다. 상기 헤이즈는, 예를 들면 닛폰 덴쇼쿠 공업(주)(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.) 제품인 탁도계「HazeMeter NDH5000」을 사용하여 측정할 수 있다. 헤이즈는, JIS K 7136에 준거한 방법으로 측정된다. 상기 헤이즈는, 후술하는 폴리이소시아네이트 성분에 의하여 조정할 수 있다. 폴리우레탄은, 실온보다 고온·고습환경하에 방치한 쪽이 흡수(吸水)가 일어나기 쉬운 경향이 있다. 수분은 폴리우레탄에 포함되는 유기물과 혼합되지 않기 때문에, 중간 폴리우레탄층이 흡수를 하면, 광학투명점착시트(10)의 헤이즈가 높아지는 원인이 된다. 그 때문에, 고온·고습환경하에 있어서의 헤이즈 쪽이 실온에 있어서의 헤이즈보다 높아지기 쉽지만, 본 발명에 관한 광학투명점착시트(10)는 고온·고습환경하에 있어서의 헤이즈도 1% 이하로 할 수 있다.
광학투명점착시트(10)는, 전광선투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다. 전광선투과율은, 예를 들면 닛폰 덴쇼쿠 공업(주) 제품인 탁도계「HazeMeter NDH5000」을 사용하여 측정할 수 있다. 전광선투과율은, JIS K 7361-1에 준거한 방법으로 측정된다.
본 발명의 광학투명점착시트(10)의 두께(총두께)는, 120∼2200㎛인 것이 바람직하다. 상기 두께가 120㎛ 미만인 경우에는, 광학투명점착시트(10)의 유연성이 저하되어, 광학투명점착시트의 일방의 면을 광학부재의 표면에 부착시켰을 때에 광학투명점착시트에 의하여 광학부재의 표면에 존재하는 요철 또는 단차를 피복할 수 없고, 광학투명점착시트의 타방의 면과 다른 광학부재의 표면을 충분한 접착력으로 접합할 수 없는 경우가 있다. 상기 두께가 2200㎛를 넘는 경우에는, 헤이즈나 전광선투과율 등의 광학특성을 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 광학투명점착시트(10)의 두께의 더 바람직한 하한은 300㎛이고, 더욱 바람직한 하한은 700㎛이다.
<광학투명점착시트의 제조방법>
제1표면점착제층(11)과, 중간 폴리우레탄층(12)과, 제2표면점착제층(13)을 이 순서로 적층하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 제1표면점착제층(11), 제2표면점착제층(13) 및 중간 폴리우레탄층(12)을 개별적으로 제작한 후에, 이들을 접합하는 방법을 들 수 있다.
제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)의 제법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 아크릴 수지조성물에 대하여 각종 코팅장치, 바코트, 닥터 블레이드 등의 범용의 성막장치나 성막방법을 사용하는 것이어도 좋다. 또한 원심성형법을 사용하여 제1표면점착제층(11) 및 제2표면점착제층(13)을 제작하여도 좋다.
중간 폴리우레탄층(12)의 제법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 중간 폴리우레탄층(12)이 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물인 경우에, 폴리올 성분, 폴리이소시아네이트 성분 및 힌더드 아민계 광안정제를 교반혼합하여 열경화성 폴리우레탄 조성물을 조제하는 공정과, 열경화성 폴리우레탄 조성물을 경화하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 열경화성 폴리우레탄 조성물은, 태키파이어를 더 함유하여도 좋다.
중간 폴리우레탄층(12)이 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물인 경우의 제법의 구체적인 예로서는, 폴리올 성분, 폴리이소시아네이트 성분, 힌더드 아민계 광안정제, 및 필요에 따라 촉매 등의 다른 성분을 혼합하고, 믹서 등으로 교반함으로써, 액상 또는 겔상(gel狀)의 열경화성 폴리우레탄 조성물을 얻는다. 태키파이어를 함유하는 경우에는, 미리 태키파이어를 폴리올 성분에 첨가하고, 가온(加溫) 및 교반하여 용해시킴으로써, 마스터 배치를 조제하여 다른 재료와 혼합한다. 그 후에, 바로 열경화성 폴리우레탄 조성물을 성형장치에 투입하고, 제1 및 제2이형필름에 의하여 협지한 상태로 열경화성 폴리우레탄 조성물을 이동시키면서 경화반응(가교반응)시킴으로써, 열경화성 폴리우레탄 조성물이 반경화되어, 제1 및 제2이형필름과 일체화(一體化)된 시트를 얻는다. 그 후에, 노(爐)에서 일정 시간 가교반응시킴으로써, 중간 폴리우레탄층(12)이 얻어진다.
[적층체]
본 발명의 광학투명점착시트의 양면에는 이형필름이 부착되어도 좋다. 도2는, 본 발명의 적층체의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 본 발명의 광학투명점착시트(10)와, 광학투명점착시트(10)의 일방의 면을 덮는 제1이형필름(21)과, 광학투명점착시트(10)의 타방의 면을 덮는 제2이형필름(22)이 적층된 적층체(20)(이하, 「본 발명의 적층체」라고도 한다)도 역시 본 발명의 일태양이다. 본 발명의 적층체에 의하면, 제1이형필름 및 제2이형필름에 의하여, 본 발명의 광학투명점착시트의 양면을 피착체에 부착하기 직전까지 보호할 수 있다. 이로써, 본 발명의 광학투명점착시트에 대한 점착성의 저하 및 이물질의 부착이 방지된다. 또한 본 발명의 광학투명점착시트가 피착체 이외에 붙어 버리는 것도 방지되기 때문에, 취급성이 높아진다.
제1이형필름 및 제2이형필름으로서는, 예를 들면 PET 필름 등을 들 수 있다. 제1이형필름 및 제2이형필름의 재질 및 두께는, 서로 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.
본 발명의 광학투명점착시트 및 제1이형필름의 접합강도(박리강도)와, 본 발명의 광학투명점착시트 및 제2이형필름의 접합강도(박리강도)는, 서로 다른 것이 바람직하다. 이렇게 접합강도를 서로 다르게 함으로써, 제1이형필름 및 제2이형필름 중의 일방(접합강도가 낮은 쪽의 이형필름)만을 본 발명의 적층체로부터 박리하고, 노출된 광학투명점착시트의 제1면과 제1피착체를 접합하고, 그 후에 제1이형필름 및 제2이형필름 중의 타방(접합강도가 높은 쪽의 이형필름)을 박리하고, 노출된 광학투명점착시트의 제2면과 제2피착체를 접합하는 것이 용이해진다.
제1이형필름의 본 발명의 광학투명점착시트와 접하는 측의 표면, 및 제2이형필름의 본 발명의 광학투명점착시트와 접하는 측의 표면 중의 적어도 일방에는, 이박리처리(易剝離處理)(이형처리(離型處理))가 실시되어 있어도 좋다. 이박리처리로서는, 예를 들면 실리콘 처리 등을 들 수 있다.
[접합구조물]
제1피착체와, 제2피착체와, 상기 제1피착체 및 상기 제2피착체를 접합하는 본 발명의 광학투명점착시트를 구비하는 접합구조물(이하, 「본 발명의 접합구조물」이라고도 한다)도 역시 본 발명의 일태양이다.
본 발명의 접합구조물의 용도는 특별히 한정되지 않고, 액정모듈과 커버패널을 광학투명점착시트에 의하여 접합한 것이어도 좋다. 액정모듈과 커버패널을 광학투명점착시트에 의하여 접합하여, 액정모듈과 커버패널의 사이에 존재하는 공기층을 없앰으로써, 액정모듈의 시인성을 향상시킬 수 있다. 표시부에 개구(開口)가 형성된 프레임(베젤) 내에 액정모듈이 배치되는 경우에, 액정모듈의 외연 상에 베젤이 배치된다. 그 때문에, 베젤의 두께에 대응하는 단차가 형성된다. 액정모듈의 중앙만이 아니라 베젤이 배치된 영역에도 광학투명점착시트를 포개 액정모듈과 커버패널의 접합을 실시하는 방식을 「베젤 온 접합」이라고도 한다. 베젤 온 접합에 의하여 형성되는 접합구조를 「베젤 온 접합구조」라고도 한다.
본 발명에 사용되는 광학투명점착시트는, 유연하고 후막화가 가능하기 때문에 베젤 온 접합에 적합하다. 본 발명의 접합구조물은, 베젤 온 접합구조를 갖는 것이어도 좋고, 예를 들면 광학투명점착시트 및 지지부재를 제1피착체와 제2피착체의 사이에 구비하는 구조를 가지고, 상기 지지부재는, 상기 제1피착체의 외연 상에 배치된 단차형성부를 가지고, 상기 광학투명점착시트는, 상기 제1피착체와 상기 제2피착체를 접착하는 후막부(厚膜部)와, 상기 단차형성부와 상기 제2피착체의 사이에 삽입된 단부(端部)를 포함하는 것이어도 좋다. 상기 수지기재는, 제1피착체여도 좋고, 제2피착체여도 좋다.
도3은, 베젤 온 접합구조를 구비하는 본 발명의 접합구조물의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도3에 나타내는 접합구조물(50)은, 제1피착체(51) 및 제2피착체(52)의 사이에 광학투명점착시트(10) 및 상측 베젤(지지부재)(41)이 설치되는 구성을 구비하고, 예를 들면 표시장치 등의 전자기기의 일부여도 좋다. 상측 베젤(41)은 하측 베젤(42)과 일체화되어, 제1피착체(51)를 수용하는 프레임(베젤)을 구성한다.
접합구조물(50)에 있어서 광학투명점착시트(10)는, 제1피착체(51)와 제2피착체(52)를 접착하는 후막부(11A)와, 상측 베젤(41)의 단차형성부와 제2피착체(52)의 사이에 삽입된 단부(11B)를 포함한다(도3 참조). 광학투명점착시트(10)의 단부는, 제2피착체(52)와 상측 베젤(41)의 단차형성부의 사이에 삽입되어 있기 때문에 박리되기 어렵다. 또한 광학투명점착시트(10)가 상측 베젤(41)의 단차형성부까지 도달하기 때문에, 제1피착체(51)의 상면(上面)은 전부 상측 베젤(41)의 단차형성부 또는 광학투명점착시트(10)에 의하여 피복되어 있어, 제1피착체(51)의 흡습을 방지할 수 있다. 제1피착체(51)의 상면에 편광판이 위치하는 경우에는, 편광판의 흡습을 방지할 수 있다. 편광판이 흡습을 하면, 성능열화가 빨라지거나 고온환경하에서 흡습된 수분이 증발함으로써 지연거품을 야기하는 경우가 있다.
제1피착체(51)와 제2피착체(52)의 조합은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 표시패널, 터치패널(ITO 투명도전막 장착 글라스 기판), 커버패널(커버 글라스) 등의 표시장치를 구성하는 각종 부재를 들 수 있다. 제1피착체(51)가 표시패널 또는 터치패널이고, 제2피착체(52)가 커버패널이어도 좋고, 제1피착체(51)가 표시패널이고, 제2피착체(52)가 터치패널이어도 좋다.
표시패널의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 액정패널, 유기 일렉트로루미네선스 패널(유기 EL 패널) 등을 들 수 있다. 또한 표시패널의 광학투명점착시트(10)가 부착되는 면에는, 편광판, 위상차 필름 등이 배치되어 있어도 좋다. 광학투명점착시트(10)를 사용하여 표시장치 내의 각종 부재를 접합하면, 표시장치 내의 공기층(에어 갭)을 없앨 수 있어, 표시화면의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한 편광판이 배치되어 있는 경우에는, 광학투명점착시트(10)에 의하여 편광판의 흡습을 효과적으로 방지할 수 있다.
상측 베젤(41)은, 평면에서 보았을 때에 광학투명점착시트(10)의 주위에 배치된 프레임상(frame狀)의 부재로서, 적어도 일부가 제1피착체(51)의 외연 상에 배치되어 있다. 제1피착체(51)의 외연 상에 배치되는 부분(단차형성부)의 측면이 단차를 형성한다. 단차형성부의 측면의 형상은 특별히 한정되지 않고, 제1피착체(51)의 상면에 대하여 단차형성부의 측면이 수직이어도 좋다. 제1피착체(51)가 표시패널인 경우에는, 상측 베젤(41)이 표시장치의 프레임 영역에 배치되지만, 표시장치의 사용자에게 상측 베젤(41)이 보이지 않도록 제1피착체(51)의 외연에 차광부(52A)가 설치되어도 좋다. 또한 제2피착체(52)의 외연에 차광부(52A)가 설치되어도 좋다. 상측 베젤(41)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 금속, 수지 등을 들 수 있다.
상측 베젤(41)의 두께(단차의 크기)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 200∼1000㎛로 한다. 상측 베젤(41)의 두께가 200㎛를 넘으면, 광학투명점착시트(10)의 두께를 300㎛(0.3㎜) 이상으로 할 필요가 있기 때문에, 통상의 광학투명점착시트보다 두꺼운 광학투명점착시트가 사용된다.
광학투명점착시트(10)의 후막부의 두께는, 상측 베젤(41)의 단차형성부의 두께의 1.5배 이상이고, 2배 이상인 것이 더 바람직하다. 이에 의하여, 상측 베젤(41)의 단차형성부와 제2피착체(52)의 사이에 삽입된 광학투명점착시트(10)의 단부에 있어서 충분한 두께를 확보할 수 있어, 단부의 박리를 방지할 수 있다. 또한 접합구조물(50)에 있어서의 광학투명점착시트(10)의 후막부의 두께는, 광학투명점착시트(10)의 접합 전의 두께와 실질적으로 동일하다. 즉 광학투명점착시트(10)의 접합 전의 두께는, 상측 베젤(41)의 두께의 1.5배 이상인 것이 바람직하고, 2배 이상인 것이 더 바람직하다.
(실시예)
이하에, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
(배합원료)
하기의 실시예 및 비교예에 있어서, 열경화성 폴리우레탄 조성물을 조제하기 위하여 사용한 배합원료는 이하와 같다.
(A) 폴리올 성분
폴리올레핀폴리올(이데미쓰 고산(주) 제품, 「EPOL(에폴, 등록상표)」)
(B) 폴리이소시아네이트 성분
(B-1) 친수성 폴리이소시아네이트
에틸렌옥사이드 유닛을 포함하는 변성 폴리이소시아네이트(도소(주) 제품, 「코로네이트 4022」)
(B-2) 소수성 폴리이소시아네이트
IPDI(이소포론디이소시아네이트)계 폴리이소시아네이트(스미카 바이엘 우레탄(주) 제품, 「데스모듀어 I」)
(C) 힌더드 아민계 광안정제(HALS)
HALS-1 : (주)ADEKA 제품인 「ADK STAB LA-81」
HALS-2 : (주)ADEKA 제품인 「ADK STAB LA-63P」
HALS-3 : (주)ADEKA 제품인 「ADK STAB LA-72」
(D) 자외선 흡수제
벤조트리아졸계 자외선 흡수제((주)ADEKA 제품, 「ADK STAB LA-36」)
(E) 태키파이어
이데미쓰 고산(주) 제품인 「아이마브(I-MARV) P-100」
(F) 촉매
디라우릴산디메틸주석(Momentive 제품, 「Fomrez catalyst UL-28」)
(실시예1)
<중간 폴리우레탄층>
하기 표1에 나타내는 바와 같이, 폴리올 성분 100중량부, 친수성 폴리이소시아네이트 4.7중량부, 소수성 폴리이소시아네이트 4.7중량부, 힌더드 아민계 광안정제로서 ADK STAB LA-81을 0.45중량부, 태키파이어 10중량부 및 촉매 0.01중량부를, 왕복 회전식 교반기인 아지터(AJITER)를 사용하여 교반혼합함으로써, α비가 1.5인 열경화성 폴리우레탄 조성물을 조제하였다. 또한 열경화성 폴리우레탄 조성물에 있어서, (B-1) 친수성 폴리이소시아네이트와 (B-2) 소수성 폴리이소시아네이트의 혼합비(중량비)는 B-1:B-2=1:1이었다.
또한 도소(주) 제품인 「코로네이트 4022」는, 헥사메틸렌디이소시아네이트 및/또는 헥사메틸렌디이소시아네이트 모노머를 출발물질로 하는 폴리이소시아네이트에 대하여, 에틸렌옥사이드 유닛을 1분자당 평균 3개 이상 구비하는 에테르폴리올을 반응시켜 얻은 것이다.
그 후에, 얻은 열경화성 폴리우레탄 조성물을 한 쌍의 이형필름(표면에 이형처리가 실시된 PET 필름)에 의하여 협지한 상태로 반송하면서, 노 내의 온도 50∼90℃, 노 내의 시간 수(數) 분의 조건으로 가교경화시켜, 이형필름 장착 시트를 얻었다. 그 다음에, 가열장치에 의하여 10∼15시간 가교반응시켜, 양면에 이형필름이 형성된 열경화 폴리우레탄층(중간 폴리우레탄층)을 제작하였다.
<제1 및 제2표면점착제층>
아크릴계 수지(소켄화학(주)(Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) 제품, 「SK1838」과 「SK1875」를 고형분비 5:5가 되도록 블렌딩한 것) 100중량부에, 이소시아네이트계 경화제(소켄화학(주) 제품, 「DY-70」) 0.6중량부를 첨가하여, 아크릴계 수지조성물을 제작하였다. 얻은 아크릴계 수지조성물을 이형필름에 콤마코터로 도포하고, 80∼120℃의 건조로에 있어서 건조시킨 후에, 도포면에 이형필름을 포갰다. 그 다음에, 40℃로 1주간 가열함으로써 경화를 완료시켜, 아크릴 점착제층을 제작하였다. 아크릴 점착제층의 두께는 25㎛였다.
<적층체>
상기 이형필름 장착 아크릴 점착제층 2매(枚)와, 상기 이형필름 장착 열경화 폴리우레탄층(중간 폴리우레탄층) 1매를 준비하였다. 2매의 이형필름 장착 아크릴 점착제층으로부터 각각 일방의 이형필름을 박리하고, 상기 이형필름을 박리한 면이 중간 폴리우레탄층의 표면과 접하도록 적층하였다. 이에 의하여, 제1표면점착제층과 중간 폴리우레탄층과 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하는 실시예1에 관한 광학투명점착시트, 및 광학투명점착시트의 양면에 이형필름이 배치된 실시예1에 관한 적층체를 제작하였다.
(실시예2)
힌더드 아민계 광안정제로서 ADK STAB LA-63P를 0.3중량부 첨가한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 실시예2에 관한 광학투명점착시트 및 적층체를 제작하였다.
(실시예3)
힌더드 아민계 광안정제로서 ADK STAB LA-72를 0.3중량부 첨가한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 실시예3에 관한 광학투명점착시트 및 적층체를 제작하였다.
(비교예1)
힌더드 아민계 광안정제를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 비교예1에 관한 광학투명점착시트 및 적층체를 제작하였다.
(비교예2)
힌더드 아민계 광안정제 대신에 자외선 흡수제를 첨가한 것 이외에는 실시예1과 동일하게 하여, 비교예2에 관한 광학투명점착시트 및 적층체를 제작하였다.
(비교예3)
실시예1과 동일하게 하여 작성한 양면에 이형필름이 형성된 열경화 폴리우레탄층(중간 폴리우레탄층)을 비교예3에 관한 광학투명점착시트로 하였다.
(비교예4)
열경화성 폴리우레탄 조성물에 있어서의 α비를 하기 표1에 나타내는 바와 같이 변경하고, 85℃에 있어서의 손실정접을 0.7로 변경한 것 이외에는, 비교예1과 동일하게 하여 비교예4에 관한 광학투명점착시트 및 적층체를 제작하였다.
실시예 및 비교예에 관한 광학투명점착시트에 대하여, 이하의 방법으로 평가를 실시하고, 그 결과를 하기 표1에 정리하였다.
<85℃에 있어서의 손실정접>
길이 20㎜×폭 20㎜의 실시예1∼3 및 비교예1∼4에 관한 광학투명점착시트에 대하여, 안톤파(Anton Paar Germany GmbH) 제품인 점탄성 측정장치「Physica MCR302」를 사용하여 각 광학투명점착시트의 손실정접을 측정하였다. 측정 플레이트로서 PP12를 사용하고, 측정조건을 변형 0.1%, 주파수 1Hz, 셀온도 25℃∼100℃(승온속도 3℃/분)로 하여, 85℃에서의 손실정접을 측정하였다.
<딜레이 버블의 억제효과>
실시예1∼3 및 비교예1∼4에서 제작한 각 적층체의 일방의 이형필름을 박리하고, 각 광학투명점착시트의 일방의 면과 투명한 글라스 기재(마쓰나미 초자공업(주)(Matsunami Glass Ind., Ltd.) 제품의 소다 글라스)를 압압(押壓) 0.15MPa로 진공접합하였다. 다음에 나머지 이형필름을 박리하고, 각 광학투명점착시트의 타방의 면과 두께 1㎜의 폴리카보네이트 기재((주)미스미 그룹 본사(MISUMI Group Inc.) 제품인 「수지시트 PCTSH」)를 압압 0.15MPa로 진공접합하였다. 이상에 의하여, 폴리카보네이트 기재와 글라스 기재를 각 광학투명점착시트로 접합한 접합구조물을 얻었다.
얻은 접합구조물을 각각 대각선의 길이가 7인치인 직사각형의 시험체로 하고, 이를 온도 85℃, 습도 85%의 고온·고습환경하에 1000시간 방치하였다. 방치 후의 각 시험체를 육안으로 관찰하여, 글라스 기재와 광학투명점착시트의 접착계면, 및 폴리카보네이트 기재와 광학투명점착시트의 접착계면에 기포(지연거품)가 발생하였는지 아닌지를 확인하였다. 기포가 확인되지 않은 경우를 ◎로 하고, 기포가 발생하였지만 실용상 문제없는 정도인 경우를 ○로 하고, 기포가 발생하여 실용적으로 적당하지 않은 경우를 ×로 하여, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.
<내후성 시험>
실시예1∼3 및 비교예1∼4에 관한 광학투명점착시트에 대하여, 내후성 시험기(웨더 오미터(Weather-Ometer))를 사용하여, 광원을 메탈웨더(메탈할라이드 램프), 온도를 83℃로 하여 1주간 시험을 실시하였다. 그 후에, 꺼낸 각 광학투명점착시트를 육안으로 확인하여, 형상변화(용해)가 관찰되지 않은 경우를 ○, 형상변화가 관찰된 경우를 ×로 하였다.
<단차 추종성>
실시예1∼3 및 비교예1∼4에 관한 광학투명점착시트에 대하여, 도3에 나타내는 바와 같이, 하측 베젤(42)과 글라스 기재(제1피착체(51))와 상측 베젤(41)을 포함하는 적층체와 폴리카보네이트 기재(제2피착체(52))를 각 광학투명점착시트에 접합하고, 압압 0.1MPa로 15초간 진공접합하여, 접합구조물을 얻었다.
실시예 및 비교예에서 제작한 접합구조물에 대하여, 이하에 설명한다(도3 참조). 상측 베젤(41)로서, 높이(H1) 0.8㎜의 단차를 갖는 상측 베젤을 사용하였다. 상측 베젤(41)의 개구의 폭(W1)은, 264.4㎜였다. 제2피착체(52)의 외연에, 두께(T1) 0.03㎜, 폭(W2) 40.0㎜의 차광부(52A)를 설치하였다. 제2피착체(52)의 개구(차광부(52A)가 설치되지 않은 부분)의 폭(W3)은, 260.4㎜였다. 차광부(52A)는, 상측 베젤(41)과 포개지는 폭이 38.0㎜이고, 광학투명점착시트(10)와 포개지는 폭이 2.0㎜가 되도록 설치하였다. 도3 중의 광학투명점착시트(10)의 후막부(11A)의 두께가 광학투명점착시트(10)의 총두께에 대응한다.
각 접합구조물을 온도 85℃, 습도 85%의 환경하에 하루 방치하고, 광학투명점착시트의 들뜸의 정도를 육안으로 관찰하였다. 상측 베젤의 주변에 광학투명점착시트의 들뜸이 전혀 확인되지 않은 경우를 ◎, 상측 베젤의 주변에 들뜸이 확인되었지만 제품으로서 문제없는 경우를 ○로 하였다.
<고온·고습환경하에 있어서의 헤이즈의 측정>
실시예1∼3 및 비교예1∼4에 관한 광학투명점착시트를, 습도 85%, 온도 85℃로 설정한 시험실에 1000시간 방치하고, 그 후에 실온환경하에서 헤이즈를 측정하였다. 헤이즈의 측정에는, 닛폰 덴쇼쿠 공업(주) 제품의 탁도계「HazeMeter NDH5000」을 사용하였다.
실시예1∼3 및 비교예1∼4에 관한 광학투명점착시트의 85℃에 있어서의 손실정접, 딜레이 버블의 억제효과, 내후성 시험, 단차 추종성 및 고온·고습환경하에 있어서의 헤이즈의 평가결과를 하기 표1에 정리하였다.
Figure pct00005
표1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 중간 폴리우레탄층에 힌더드 아민계 광안정제를 첨가한 실시예1∼3은, 딜레이 버블의 발생이 억제됨과 아울러 내후성 시험에 있어서 용해되지 않았다. 또한 고온·고습환경하에서의 헤이즈가 1% 이하였다. 한편 중간 폴리우레탄층에 힌더드 아민계 광안정제를 첨가하지 않은 비교예1, 및 중간 폴리우레탄층에 자외선 흡수제를 첨가한 비교예2는, 내후성 시험에 있어서 형상변화(용해)가 관찰되었다. 또한 중간 폴리우레탄층의 표면에 제1 및 제2표면점착제층을 구비하지 않는 비교예3은, 딜레이 버블의 억제효과가 실시예1보다 낮았다. 단차 추종성과 딜레이 버블의 억제효과에 착안하여 살펴보면, 비교예4는 85℃에 있어서의 손실정접을 0.7로 함으로써, 실시예1에 비하여 단차 추종성은 좋아졌지만, 딜레이 버블의 발생을 충분히 억제할 수는 없었다.
10 : 광학투명점착시트
11 : 제1표면점착제층
11A : 후막부
11B : 단부
12 : 중간 폴리우레탄층
13 : 제2표면점착제층
20 : 적층체
21 : 제1이형필름
22 : 제2이형필름
31 : 슬라이드 글라스
32 : PET 시트
41 : 상측 베젤(지지부재)
42 : 하측 베젤
50 : 접합구조물
51 : 제1피착체
52 : 제2피착체
52A : 차광부

Claims (7)

  1. 제1표면점착제층과, 중간 폴리우레탄층과, 제2표면점착제층을 이 순서로 구비하는 광학투명점착시트로서,
    상기 중간 폴리우레탄층은, 힌더드 아민계 광안정제를 함유하고,
    상기 광학투명점착시트의 85℃에 있어서의 손실정접은, 0.25 이상, 0.6 이하이고,
    상기 중간 폴리우레탄층의 두께는, 100㎛ 이상, 2000㎛ 이하인
    것을 특징으로 하는 광학투명점착시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간 폴리우레탄층은, 폴리올 성분과, 폴리이소시아네이트 성분을 포함하는 열경화성 폴리우레탄 조성물의 경화물인 것을 특징으로 하는 광학투명점착시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 힌더드 아민계 광안정제의 함유량은, 상기 폴리올 성분 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상, 1중량부 이하인 것을 특징으로 하는 광학투명점착시트.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 중간 폴리우레탄층의 α비(폴리올 성분에서 유래하는 OH기의 몰수/폴리이소시아네이트 성분에서 유래하는 NCO기의 몰수)는, 1.0 이상, 1.8 이하인 것을 특징으로 하는 광학투명점착시트.
  5. 제2항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 폴리이소시아네이트 성분은, 친수성 폴리이소시아네이트와 소수성 폴리이소시아네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학투명점착시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항의 광학투명점착시트와, 상기 광학투명점착시트의 일방(一方)의 면을 덮는 제1이형필름과, 상기 광학투명점착시트의 타방(他方)의 면을 덮는 제2이형필름이 적층된 것임을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제1피착체와, 제2피착체와, 상기 제1피착체 및 상기 제2피착체를 접합하는 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항의 광학투명점착시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 접합구조물.
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