WO2015147498A1 - 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents

점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 Download PDF

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WO2015147498A1
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최한영
유민근
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동우 화인켐 주식회사
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    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive composition and a polarizing plate including the same, and more particularly, to an adhesive composition having high adhesive strength and excellent durability, a polarizing plate including the same, and a liquid crystal display device having the polarizing plate.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel including a liquid crystal cell and a polarizing plate bonded to both surfaces of the liquid crystal cell via an adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive for bonding the liquid crystal cell and the polarizing plate is light leakage caused by the durability of heat resistance, moisture heat resistance, thermal shock resistance, cold resistance, etc.
  • the antistatic property for the prevention of static electricity generated when the release film is removed for the polarizing plate bonding must be satisfied at the same time.
  • JP-A 4-223403 discloses a pressure-sensitive adhesive composition containing a silane compound having an epoxy group such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • the pressure-sensitive adhesive composition had a problem of insufficient adhesive strength and durability in actual use.
  • the present invention is to solve the above problems, one object of the present invention is to provide a pressure-sensitive adhesive composition having a high adhesive strength and excellent durability, including a strong acid having a pKa value of 3 or less.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizing plate in which the pressure-sensitive adhesive layer made of the pressure-sensitive adhesive composition is laminated.
  • Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having the polarizing plate on at least one side of a liquid crystal cell.
  • the present invention provides an adhesive composition comprising an acrylic copolymer, a crosslinking agent, a silane coupling agent and a strong acid having a pKa value of 3 or less.
  • the strong acid having a pKa value of 3 or less comprises oxalic acid or p-toluenesulfonic acid.
  • the present invention provides a polarizing plate in which the pressure-sensitive adhesive layer made of the pressure-sensitive adhesive composition is laminated.
  • the present invention provides a liquid crystal display device having the polarizing plate on at least one side of the liquid crystal cell.
  • the pressure-sensitive adhesive composition according to the present invention increases the activity of the silane coupling agent by a strong acid, greatly improves the adhesive force, and easy to secure durability.
  • One embodiment of the present invention relates to an adhesive composition
  • an adhesive composition comprising an acrylic copolymer, a crosslinking agent, a silane coupling agent and a strong acid having a pKa value of 3 or less.
  • the acrylic copolymer may be a copolymer of a monomer having a functional group capable of crosslinking with a (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms as an adhesive resin.
  • (meth) acrylate means acrylate and methacrylate.
  • n-butyl (meth) acrylate As a (meth) acrylate monomer which has a C1-C12 alkyl group, n-butyl (meth) acrylate, 2-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate , n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth)
  • the (meth) acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferably contained in an amount of 80 to 99% by weight, more preferably 90 to 95% by weight, based on 100% by weight of the total monomers used for producing the acrylic copolymer. desirable. If the content is less than 80% by weight, the adhesive force is not sufficient, and when the content is more than 99% by weight, cohesion may be lowered.
  • Examples of the monomer having a crosslinkable functional group include a monomer having a hydroxy group, a monomer having a carboxyl group, a monomer having an amide group, a monomer having a tertiary amine group, and the like as a component that imparts cohesion or adhesive strength by chemical bonding with a crosslinking agent. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate As a monomer which has a hydroxyl group, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate, hydroxyalkylene glycol having 2 to 4 carbon atoms of an alkylene group ( Methacrylate, etc. are mentioned, Among these, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferable.
  • Monovalent acids such as (meth) acrylic acid and a crotonic acid; Diacids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, and monoalkyl esters thereof; 3- (meth) acryloylpropionic acid; Succinic anhydride ring-opening adduct of 2-hydroxyalkyl (meth) acrylate with 2-3 carbon atoms of an alkyl group, Succinic anhydride ring opening adduct of hydroxyalkylene glycol (meth) acrylate with 2-4 carbon atoms of an alkylene group And a compound obtained by ring-opening addition of succinic anhydride to a caprolactone adduct of 2-hydroxyalkyl (meth) acrylate having 2 to 3 carbon atoms of an alkyl group, and among these, (meth) acrylic acid is preferable.
  • (meth) acrylic acid is preferable.
  • Examples of the monomer having an amide group include (meth) acrylamide, N-isopropylacrylamide, N-tert-butylacrylamide, and of these, (meth) acrylamide is preferable.
  • Monomers having a tertiary amine group include N, N- (dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, N, N- (diethylamino) ethyl (meth) acrylate, and N, N- (dimethylamino) propyl (meth ) Acrylates and the like.
  • the monomer which has a crosslinkable functional group is contained in 1 to 20 weight% with respect to 100 weight% of total monomers used for manufacture of an acryl-type copolymer, and it is more preferable that it is 1 to 10 weight%. If the content is less than 1% by weight cohesion may be lowered, if more than 20% by weight may be reduced cohesion.
  • polymerizable monomers in addition to the monomers may be further included in a range that does not lower the adhesion, such as 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less.
  • the production method of the copolymer is not particularly limited, and may be prepared using a method such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization or suspension polymerization, which are commonly used in the art, and solution polymerization is preferable.
  • a solvent, a polymerization initiator, a chain transfer agent for molecular weight control, and the like, which are usually used in the polymerization may be used.
  • the acrylic copolymer has a weight average molecular weight (polystyrene equivalent) measured by gel permeation chromatography (GPC) in general of 50,000 to 2,000,000, preferably 1,000,000 to 2,000,000.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the said crosslinking agent is a component for strengthening the cohesion force of an adhesive by crosslinking a copolymer suitably,
  • the kind is not specifically limited.
  • an isocyanate type compound, an epoxy type compound, etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • isocyanate compound tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tetramethyl xylene di Diisocyanate compounds such as isocyanate and naphthalene diisocyanate; Diisocyanate obtained from 2 moles of an adduct obtained by reacting 3 moles of a diisocyanate compound with 1 mole of a polyhydric alcohol compound such as trimethylolpropane, an isocyanurate obtained by self-condensing 3 moles of the diisocyanate compound, and 3 moles of the diisocyanate compound And polyfunctional isocyanate compounds containing three functional groups such as biuret, triphenylmethanetriisocyanate, and methylenebistriisocyanate, in which the remaining 1
  • epoxy compounds examples include ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene.
  • Glycol diglycidyl ether neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether , Diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylol propane triglycidyl ether, pentaerythrate Lithol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, tris (glycidyl) iso Anurate, tris (glycidoxyethyl) isocyan
  • melamine type compound can be used individually or in mixture of 2 or more types together with an isocyanate type compound and an epoxy type compound.
  • Hexamethylol melamine, hexamethoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine, etc. are mentioned as a melamine type compound.
  • the crosslinking agent may be included in an amount of 0.1 to 15 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acrylic copolymer based on the solid content. If the content is less than 0.1 part by weight, the cohesion force becomes small due to insufficient crosslinking degree, which may cause durability deterioration such as lifting and damage of cutting property. If the content is more than 15 parts by weight, problem of relaxation of residual stress may occur due to excessive crosslinking reaction. have.
  • the silane coupling agent is added to improve the adhesion between the pressure-sensitive adhesive and the substrate, and contains functional groups such as amino groups, epoxy groups, acetoacetyl groups, polyalkylene glycol groups, acrylic groups, and alkyl groups.
  • functional groups such as amino groups, epoxy groups, acetoacetyl groups, polyalkylene glycol groups, acrylic groups, and alkyl groups.
  • Alkoxysilane is used, Preferably an epoxy group containing silane coupling agent is preferable.
  • silane coupling agent examples include vinylchlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimeth Methoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Triethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N- 2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2
  • the silane coupling agent is preferably included in an amount of 0.01 to 2 parts by weight, and more preferably 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic copolymer based on the solid content. If the content is less than 0.01 parts by weight, there is a fear of poor peeling under the heat-resistant conditions due to the lack of adhesion improvement effect, even when more than 2 parts by weight may be lowered the effect of increasing the adhesive strength.
  • the strong acid may be any acid having a pKa value of 3 or less, but an organic acid having a pKa value of 3 or less is preferable in consideration of solubility in an organic solvent.
  • an acetic acid derivative in which substituents such as oxalic acid, nitroacetic acid and chloroacetic acid are substituted; organic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid; Organophosphoric acid derivatives such as phenylphosphonic acid, and the like, and among these, oxalic acid or p-toluenesulfonic acid is preferable.
  • the strong acid is preferably included in 0.001 to 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic copolymer based on the solid content.
  • the content is less than 0.001 parts by weight, the adhesion improving effect is insufficient, and when the content is more than 0.1 parts by weight, a decrease in cohesion may occur due to insufficient gel fraction.
  • the pressure-sensitive adhesive composition according to an embodiment of the present invention in addition to the components described above, in order to adjust the adhesion, cohesion, viscosity, elastic modulus, glass transition temperature, antistatic properties, etc. required according to the use, tackifying resin, antioxidant, It may further include additives such as leveling agents, surface lubricants, dyes, pigments, antifoaming agents, fillers, light stabilizers, antistatic agents.
  • the adhesive composition of this invention can be used also as an adhesive for surface protection films as well as the adhesive for polarizing plates for bonding with a liquid crystal cell.
  • it can be used as a protective film, a reflective sheet, a structural adhesive sheet, a photo adhesive sheet, a lane display adhesive sheet, an optical adhesive product, an adhesive for an electronic component, as well as a general commercial adhesive sheet product and a medical patch.
  • One embodiment of the present invention relates to a polarizing plate in which a pressure-sensitive adhesive layer made of the pressure-sensitive adhesive composition is laminated.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be adjusted according to the adhesive force, it is usually preferably from 3 to 100 ⁇ m, more preferably from 10 to 100 ⁇ m.
  • Such a polarizing plate can be applied to all conventional liquid crystal display devices, and in particular, a liquid crystal display device including a liquid crystal panel in which the polarizing plate on which the pressure-sensitive adhesive layer is laminated is bonded to at least one surface of a liquid crystal cell can be configured.
  • one embodiment of the present invention relates to a liquid crystal display device having the polarizing plate on at least one side of a liquid crystal cell.
  • n-butyl acrylate BA
  • MA methyl acrylate
  • 2-hydroxyethyl acrylate 100 parts by weight was added.
  • EAc ethyl acetate
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • the pressure-sensitive adhesive composition prepared above was applied on a film coated with a silicone release agent to have a thickness of 25 ⁇ m, and dried at 100 ° C. for 1 minute to form a pressure-sensitive adhesive layer.
  • An adhesive sheet was prepared by laminating another release film thereon.
  • the pressure-sensitive adhesive layer was laminated on the iodine-based polarizing plate including a TAC protective film having a thickness of 185 ⁇ m by adhesive processing to prepare a pressure-sensitive adhesive polarizing plate.
  • Crosslinking agent Coronate-L (TDI's TMP adduct, Nippon Urethane Co., Ltd.)
  • Silane coupling agent KBM-403 (Shin-Etsu Corporation)
  • the pressure-sensitive adhesive polarizing plate was cut into a size of 25 mm x 100 mm, the release film was peeled off, laminated on a glass substrate at a pressure of 0.25 MPa, and autoclaved at 50 ° C., 490 pa, and 20 minutes to prepare a specimen.
  • the adhesive force at the time of peeling at a peel rate of 10 m / min and a peel angle of 180 ° using UTM (Universal Tensile Testing Machine, Instron) was measured. . At this time, the measurement was performed on 25 degreeC and the conditions of 50% RH.
  • Bubble or peeling is visually confirmed 2 or less: ⁇
  • the polarizing plates of Examples 1 to 12 using the strong acid according to the present invention have excellent adhesive strength compared to the polarizing plates of Comparative Examples 1 to 2 using only a silane coupling agent and Comparative Examples 3 to 4 using weak acids. It showed heat resistance.

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Abstract

본 발명은 아크릴계 공중합체, 가교제, 실란커플링제 및 pKa 값이 3 이하인 강산을 포함하는 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 점착제 조성물은 점착력이 높고 내구성이 우수하다.

Description

점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판
본 발명은 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점착력이 높고 내구성이 우수한 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정셀과 상기 액정셀의 양면에 점착제층을 매개로 접합된 편광판을 포함하는 액정패널을 구비한다.
액정셀과 편광판의 접합을 위한 점착제는 내열성, 내습열성, 열충격성, 내한성 등의 내구성과, 접합 오류 또는 이물의 혼입 등의 경우 실시하는 리워크, 내열조건에서 편광판의 수축응력에 의해 발생되는 빛샘에 대한 억제성, 편광판 접합을 위해 이형필름의 제거 시에 발생되는 정전기의 방지를 위한 대전방지성 등을 동시에 만족시켜야 한다. 이 중에서도 특히 내구성과 리워크성을 만족시키기 위해서 요구되는 점착제의 특성이 서로 상충되기 때문에 이들 모두를 만족시키는 것은 완전히 해결되지 못하고 있다.
점착제와 기재의 밀착력을 향상시키기 위해서, 점착제에 실란커플링제를 첨가하는 방법이 제안되었다. 구체적으로 일본 공개특허 평4-223403호에는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 에폭시기를 갖는 실란 화합물이 함유된 점착제 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 점착제 조성물은 실제 사용시 점착력과 내구성이 불충분한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 pKa 값이 3 이하인 강산을 포함하여 점착력이 높고 내구성이 우수한 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 아크릴계 공중합체, 가교제, 실란커플링제 및 pKa 값이 3 이하인 강산을 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, pKa 값이 3 이하인 강산은 옥살산 또는 p-톨루엔술폰산을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 강산에 의해 실란커플링제의 활성을 증가시켜 점착력을 크게 향상시키며, 내구성 확보가 용이하다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 아크릴계 공중합체, 가교제, 실란커플링제 및 pKa 값이 3 이하인 강산을 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 아크릴계 공중합체는 점착제 수지로서, 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체의 공중합체일 수 있다. 여기서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 100중량%에 대하여 80 내지 99중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 90 내지 95중량%인 것이 보다 바람직하다. 함량이 80중량% 미만인 경우 점착력이 충분하지 못하고, 99중량% 초과인 경우 응집력이 저하될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 단량체는 가교제와의 화학 결합에 의해 응집력 또는 점착 강도를 부여하는 성분으로서, 히드록시기를 갖는 단량체, 카르복시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이 중에서 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 100중량%에 대하여 1 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 1 내지 10중량%인 것이 보다 바람직하다. 함량이 1중량% 미만인 경우 응집력이 저하될 수 있고, 20중량% 초과인 경우 점착력이 저하될 수 있다.
또한, 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체가 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 10중량% 이하, 바람직하게는 5중량% 이하로 더 포함될 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 50,000 내지 2,000,000이며, 바람직하게는 1,000,000 내지 2,000,000이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가교제는 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위한 성분으로서, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트계 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 에폭시계 화합물로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
또한, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물과 함께 멜라민계 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 추가로 사용할 수 있다.
멜리민계 화합물로는 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 고형분 함량을 기준으로 상기 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 5중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 들뜸과 같은 내구성 저하가 유발되고 절단성을 해칠 수 있으며, 15중량부 초과인 경우 과다 가교반응에 의해 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 실란커플링제는 점착제와 기재와의 밀착력을 향상시키기 위해서 첨가되며, 아미노기, 에폭시기, 아세토아세틸기, 폴리알킬렌글리콜기, 아크릴기, 알킬기 등의 관능기를 함유하는 알콕시실란을 사용하며, 바람직하게는 에폭시기 함유 실란커플링제가 바람직하다.
상기 실란커플링제의 구체적인 예로는, 비닐클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란과 같은 에폭시계 실란이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 실란커플링제는 고형분 함량을 기준으로 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.5중량부인 것이 보다 바람직하다. 상기 함량이 0.01중량부 미만인 경우 점착력 향상 효과가 부족하여 내열조건에서 박리 불량의 우려가 있고, 2중량부 초과인 경우에도 오히려 점착력 상승 효과가 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 강산은 pKa 값이 3 이하인 산은 어떤 것이든지 사용 가능하나, 유기용제에의 용해성을 고려하여 pKa 값이 3 이하인 유기산이 바람직하다. 구체적으로는 옥살산, 니트로아세트산, 클로로아세트산과 같은 전자끌게 치환체가 치환된 아세트산 유도체; p-톨루엔술폰산, 벤젠술폰산, 메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산과 같은 유기 술폰산; 페닐포스포닉산과 같은 유기인산 유도체 등을 들 수 있으며, 이 중에서 옥살산 또는 p-톨루엔술폰산이 바람직하다.
상기 강산은 고형분 함량을 기준으로 상기 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.1중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.001중량부 미만인 경우 점착력 향상 효과가 부족하고, 0.1중량부 초과인 경우에는 겔분율 부족에 의한 응집력 저하가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 점착제 조성물은 상기와 같은 성분 이외에, 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도, 대전방지성 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 액정셀과의 접합을 위한 편광판용 점착제뿐만 아니라 표면보호필름용 점착제로서도 사용할 수 있다. 또한, 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치로도 사용 가능하다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판에 관한 것이다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 10 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.
이러한 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하며, 구체적으로 상기 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 아크릴계 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 85중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5중량부, 아크릴산 3중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100중량부를 투입하였다. 그런 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 62℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 중량평균분자량 약 100만인 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 4: 점착제 부착 편광판의 제조
하기 표 1의 조성으로 각 성분을 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다 (단위: 중량부).
상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 필름 상에 건조후 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착제층을 형성하였다. 그 위에 다른 한 층의 이형필름을 라미네이션하여 점착시트를 제조하였다.
상기에서 제조된 점착시트의 이형필름을 박리한 후, 두께 185㎛의 TAC 보호필름을 포함하는 요오드계 편광판에 점착제층을 점착 가공으로 적층하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다.
표 1
구분 아크릴계 공중합체 가교제 실란 커플링제 강산
실시예 1 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-1(0.001)
실시예 2 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-1(0.01)
실시예 3 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-1(0.1)
실시예 4 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-2(0.001)
실시예 5 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-2(0.01)
실시예 6 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-2(0.1)
실시예 7 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-2(0.15)
실시예 8 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-4803(0.5) C-2(0.001)
실시예 9 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.1) C-2(0.001)
실시예 10 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.01) C-2(0.001)
실시예 11 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(2.5) C-2(0.001)
실시예 12 제조예 1(100) D110N(0.5) KBM-403(0.5) C-2(0.001)
비교예 1 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) -
비교예 2 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-4803(0.5) -
비교예 3 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-3(0.1)
비교예 4 제조예 1(100) Coronate-L(0.5) KBM-403(0.5) C-4(0.1)
가교제: Coronate-L (TDI의 TMP 어덕트, 일본우레탄사)
D110N (자일렌디이소시아네이트(XDI)의 어덕트, 미쯔이화학)
실란커플링제: KBM-403 (신에츠사)
KBM-4803 (신에츠사)
C-1: 옥살산 (pKa=2.83)
C-2: p-톨루엔술폰산 (pKa < 0)
C-3: 벤조산 (pKa=3.77)
C-4: 트리데카논산 (pKa=4.75)
실험예 1: 점착력 및 내열성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 점착력 평가
점착제 부착 편광판을 25㎜×100㎜의 크기로 절단하고 이형필름을 박리한 후, 유리기판에 0.25MPa의 압력으로 라미네이션하고, 50℃, 490pa, 20분 조건으로 오토클레이브 처리하여 시편을 제작하였다.
제작된 시편을 25℃, 50%RH의 조건 하에서 24시간 동안 방치한 후, UTM(만능인장시험기, Instron)을 사용하여 박리 속도 10m/분, 박리각도 180°로 박리할 때의 점착력을 측정하였다. 이때, 측정은 25℃, 50%RH의 조건 하에서 실시하였다.
(2) 내열성 평가
점착제 부착 편광판의 이형필름을 제거하고, 코닝글라스에 접합하여 오토클레이브 처리한 후, 85℃에서 300시간 동안 방치한 후 기포와 박리현상을 관찰하였다.
<평가기준>
기포 또는 박리가 3개 이상 육안으로 확인됨: ×
기포 또는 박리가 2개 이하 육안으로 확인됨: △
기포 또는 박리가 육안으로 확인 안됨: ○
표 2
구분 점착력 (N/25mm) 내열성
실시예 1 8.7 O
실시예 2 12.8 O
실시예 3 21.5 O
실시예 4 19.8 O
실시예 5 22.0 O
실시예 6 21.2 O
실시예 7 20.0 O
실시예 8 15.7 O
실시예 9 18.2 O
실시예 10 12.8 O
실시예 11 6.9 △
실시예 12 22.3 O
비교예 1 3.1 X
비교예 2 2.0 X
비교예 3 3.2 X
비교예 4 3.5 X
상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 강산을 사용한 실시예 1 내지 12의 편광판은 실란커플링제만을 사용한 비교예 1 내지 2의 편광판 및 약산을 사용한 비교예 3 내지 4의 편광판에 비해 우수한 점착력과 내열성을 나타내었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 아크릴계 공중합체, 가교제, 실란커플링제 및 pKa 값이 3 이하인 강산을 포함하는 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 실란커플링제는 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 2중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, pKa 값이 3 이하인 강산은 유기산인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, pKa 값이 3 이하인 강산은 아세트산 유도체, 유기 술폰산 또는 유기 인산 유도체인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, pKa 값이 3 이하인 강산은 옥살산 또는 p-톨루엔술폰산을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, pKa 값이 3 이하인 강산은 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.1중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
  8. 액정셀의 적어도 한 면에 제7항에 따른 편광판이 구비된 액정표시장치.
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