WO2016052917A1 - 터치패널용 점착제 조성물, 점착 필름 및 터치 패널 - Google Patents

터치패널용 점착제 조성물, 점착 필름 및 터치 패널 Download PDF

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WO2016052917A1
WO2016052917A1 PCT/KR2015/010041 KR2015010041W WO2016052917A1 WO 2016052917 A1 WO2016052917 A1 WO 2016052917A1 KR 2015010041 W KR2015010041 W KR 2015010041W WO 2016052917 A1 WO2016052917 A1 WO 2016052917A1
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WO
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adhesive composition
acid
film
weight
meth
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PCT/KR2015/010041
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English (en)
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Inventor
이슬
윤후영
윤찬오
김장순
Original Assignee
(주)엘지하우시스
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • It relates to an adhesive composition for a touch panel, an adhesive film and a touch panel.
  • a transparent conductive plastic film is used for light weight and prevention of cracking.
  • a film based on a polyethylene terephthalate (PET) film and a conductive layer such as indium tin oxide (ITO) formed on one surface thereof, and the film is conductive by an adhesive layer. It is laminated
  • PET polyethylene terephthalate
  • ITO indium tin oxide
  • One embodiment of the present invention provides a pressure-sensitive adhesive composition for a touch panel having a low deformation of the shape with respect to external stimuli such as pressing and stamping, and excellent reliability.
  • Another embodiment of the present invention provides an adhesive film using the adhesive composition for a touch panel.
  • Another embodiment of the present invention provides a touch panel to which the adhesive film is applied.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer, and an acrylic resin formed by polymerizing an acid monomer the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is about -35 ° C to about -5 ° It provides the pressure-sensitive adhesive composition for C touch panel.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer may be alkyl (meth) acrylate, and the alkyl of the alkyl (meth) acrylate may be linear or branched C1 to C14 alkyl.
  • the acid monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and combinations thereof.
  • the acid monomer may be polymerized in an amount of about 7 parts by weight to about 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester monomer.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be about 1 million to about 3 million.
  • the acrylic resin about 0.5 parts by weight to about 2 parts by weight of an additive may be further included.
  • the additive may comprise a curing agent comprising melamine, carbodiimine, oxazolidone, aziridine, urea, epoxy functional groups.
  • an adhesive film including an adhesive layer which is a cured product of the adhesive composition for a touch panel is provided.
  • the storage modulus (G ′) of the pressure-sensitive adhesive layer may be about 1.4X10 5 Pa to about 2.0 X10 5 Pa at about 25 ° C.
  • the adhesive layer may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 50 ⁇ m.
  • a conductive plastic film formed with a conductive layer on one surface; And a pressure-sensitive adhesive layer attached to the conductive layer and including a cured product of the pressure-sensitive adhesive composition for touch panels.
  • the conductive plastic film may be a polyethylene terephthalate film having an ITO (conductive metal oxide) layer formed on one surface thereof.
  • ITO conductive metal oxide
  • the pressure-sensitive adhesive composition for the touch panel has a very small deformation of the shape with respect to external stimuli such as pressing and stamping, and has excellent reliability for clouding phenomenon.
  • the pressure-sensitive adhesive film may exhibit excellent adhesion even at a thin thickness without bubbles generated even if left for a long time in an atmosphere of high temperature and high humidity.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a touch panel according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a touch panel according to other embodiments of the present invention.
  • any configuration is formed on the “top (or bottom)" of the substrate or “top (or bottom)” of the substrate means that any configuration is formed in contact with the top (or bottom) of the substrate.
  • it is not limited to not including other configurations between the substrate and any configuration formed on (or under) the substrate.
  • a (meth) acrylic acid ester monomer and an acrylic resin formed by polymerizing an acid monomer, the glass transition temperature of the acrylic resin is -35 ° C to -5 ° C for a touch panel It provides an adhesive composition.
  • the stimulus such as a squeezing and a press on the surface of an adhesive layer
  • the stimulus is easy to generate
  • Deformation of the pressure-sensitive adhesive layer due to the stimulus can lower the process yield during production of the product, and increase the defective rate of the appearance of the product.
  • the pressure-sensitive adhesive composition for the touch panel to ensure the hardness of the composition itself is a certain level or more, even if there is an external stimulus to the pressure-sensitive adhesive film is applied, less pressing and picking, and left for a long time in an atmosphere of high temperature, high humidity Even if it does not generate bubbles, cloudiness does not occur can implement excellent reliability.
  • the pressure-sensitive adhesive composition for a touch panel may include a (meth) acrylic acid ester monomer and an acrylic resin formed by polymerization of an acid monomer, and adjust the content of the acid monomer and the glass transition temperature due to the acid monomer content control.
  • the pressure-sensitive adhesive layer formed by the pressure-sensitive adhesive composition can ensure a hardness and storage modulus (G ′) of a predetermined level or more.
  • the acrylic resin formed by the polymerization due to the strong cohesive force of the acid monomer and the high glass transition temperature of the (meth) acrylic acid ester monomer can ensure hardness.
  • deformation due to external stimulation may be minimized, and the adhesive force may also be improved by increasing the polarity.
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin may be about -35 ° C to about -5 ° C. As the glass transition temperature of the acrylic resin is higher, the hardness of the acrylic resin is usually increased. Thus, when the glass transition temperature is within the range, the acrylic resin may maintain a glossy state.
  • the acrylic resin maintains an excessively hard (hard) form, the behavior is limited, the adhesion and wettability may be lowered, less than about -35 ° C. In this case, the adhesive performance may be insignificant.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer may be, for example, alkyl (meth) acrylate, but is not limited thereto.
  • Alkyl of the alkyl (meth) acrylate may be linear or branched C1-C14 alkyl, specifically C1-C8 alkyl.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer is methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acryl Late, t-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl It may be at least one selected from the group consisting of (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate and combinations thereof. .
  • the acid monomer may be at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, and combinations thereof.
  • the acid monomer may be an acid monomer which can be polymerized by free radicals in the form of unsaturated carboxylic acid, maleic acid, crotonic acid, isophthalic acid and fumaric acid, which are known in the art, but with adhesive strength In order to implement it is advantageous to use methacrylic acid, or acrylic acid.
  • the acid monomer may be polymerized in an amount of about 7 parts by weight to about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester monomer.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin may be adjusted according to the content of the acid monomer. Thus, as described above, the glass transition temperature is advantageously maintained at about ⁇ 35 ° C. to about ⁇ 5 ° C.
  • the acid monomer is about 7 parts by weight to about 20 parts by weight for the implementation of the glass transition temperature. It is polymerizable by content.
  • the resin when the acid monomer is polymerized out of the range, the resin may be aggregated and the coating performance may be reduced due to hydrogen bonding of the acid monomer.
  • an acrylic resin having excellent reliability and adhesion may be obtained. Can provide.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be about 1 million g / mol to about 3 million g / mol.
  • the molecular weight of the acrylic resin is greater than about 3 million g / mol, there is a problem in that the specific gravity of the pressure-sensitive adhesive composition is increased, and when it is less than 1 million g / mol, durability may be weak. Therefore, the molecular weight of the acrylic resin is advantageous in that the strength of the composition can be maintained by maintaining the above range.
  • the additive may further comprise about 0.5 parts by weight to about 2 parts by weight. If the additive is less than about 0.5 parts by weight, the adhesion and adhesion may be lowered. If the additive is more than about 2 parts by weight, the additives remaining without participating in curing may affect durability.
  • the additive may comprise a curing agent comprising melamine, carbodiimine, oxazolidone, aziridine, urea, epoxy functional groups.
  • the additive may further include an adhesion promoter, a thermosetting monomer, an antioxidant, and the like.
  • the adhesion promoter is added to make the monomers included in the pressure-sensitive adhesive composition well polymerized with each other and to improve the adhesion level, by adding the adhesion promoter may improve the adhesive properties, the polarity is reduced to high temperature and high humidity In the external environment of the cloudiness of the pressure-sensitive adhesive composition applied to the liquid crystal display device can be suppressed.
  • an adhesive film including an adhesive layer which is a cured product of the adhesive composition for a touch panel may be provided.
  • the composition coated on the substrate layer at about 100 ° C. or more may be cured for about 3 minutes or more by passing through a conveyor belt, and, for example, may be placed in a mattress oven or the like for heat treatment, and the cured product.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be formed with a uniform surface.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a cured product of the above-described acrylic resin by implementing a hardness higher than the normal pressure-sensitive adhesive layer, it is possible to minimize the change in external stimulation such as stamping and pressing.
  • the method of measuring the hardness will be described later, the glass transition temperature of the acrylic resin described above is about -35 ° C to about -5 ° C, it is possible to maintain the hardness in the above range.
  • the storage modulus (G ′) of the pressure-sensitive adhesive layer was measured by applying a constant force to the pressure-sensitive adhesive layer while changing the temperature by an ARES instrument (Theometric Scientific).
  • a large storage modulus means that the elasticity of the pressure-sensitive adhesive layer is large, and the larger the storage elastic modulus, the more suppressive characteristics against external pressing can be exhibited.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be maintained at a storage modulus of about 1.4X10 5 Pa to about 2.0X10 5 Pa at 25 ° C., thereby minimizing deformation due to external stimulus. If less than about 1.4X10 5 Pa, crushing and stamping may easily occur.
  • the storage modulus of about 2.0X10 5 Pa is exceeded, the flexibility of the pressure-sensitive adhesive layer may be very low, and thus, the adhesive may not be attached to the substrate in the entire process. Lifting may occur and durability may be reduced.
  • the storage modulus (G ′) of the pressure-sensitive adhesive layer may be, for example, about 1.4X10 5 Pa at 25 ° C.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is a cured product of the above-described acrylic resin, and the acrylic resin may be formed by polymerization of an acid monomer, and may secure hardness, durability, and storage modulus of a predetermined level or more.
  • the adhesive layer may have a thickness of about 10 ⁇ m to about 50 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may exhibit adhesiveness only when the thickness is about 25 ⁇ m or more, but the pressure-sensitive adhesive layer includes a cured product of the pressure-sensitive adhesive composition for a touch panel, thereby reducing the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer to a thin level of about 10 ⁇ m or less. Even when formed, excellent durability and adhesiveness can be maintained.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be applied to a touch panel or a touch screen by having a thickness in the above range, it is possible to implement an adhesive film excellent in durability.
  • a conductive plastic film formed with a conductive layer on one surface; And a pressure-sensitive adhesive layer attached to the conductive layer and including a cured product of the pressure-sensitive adhesive composition for touch panels.
  • the touch panel 100 includes a conductive plastic film 40 including a plastic base layer 30 and a conductive layer 20 formed on one surface of the plastic base layer 30.
  • the adhesive layer 10 may have a structure attached to one surface of the conductive layer 20 of the conductive plastic film 40.
  • the conductive layer 20 may be attached to both surfaces of the pressure-sensitive adhesive layer 10.
  • the touch panel may be, for example, a capacitive touch panel.
  • the specific structure of the touch panel or a method of forming the same is not particularly limited as long as the above-described pressure-sensitive adhesive composition for the touch panel is applied, and a general configuration in this field may be adopted.
  • the conductive plastic film 40 is not particularly limited, and a conductive film known in the art may be used.
  • the conductive film 40 may be a transparent plastic film having an ITO electrode layer formed on one surface thereof.
  • the transparent plastic film forming the plastic base layer 30 polyethylene terephthalate film, polytetrafluoroethylene film, polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, vinyl chloride air Copolymer film, polyurethane film, ethylene-vinyl acetate film, ethylene-propylene copolymer film, ethylene-ethyl acrylate copolymer film, ethylene-methyl acrylate copolymer film or polyimide film and the like can be used, but are not limited thereto.
  • the plastic base layer 30 may be a polyethylene terephthalate (PET) film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a pressure-sensitive adhesive composition containing 0.5 part by weight of an aziridine curing agent and 0.8 part by weight of a silane coupling agent as an additive was prepared based on 100 parts by weight of the acrylic resin thus formed.
  • Toluene was mixed with the pressure-sensitive adhesive composition as a solvent to prepare a coating solution, and the coating solution was thermally cured on a release-treated polyethylene terephthalate film (thickness: 75 ⁇ m) and coated using a bar coater so that the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer was 50 ⁇ m. It was. Thereafter, the pressure-sensitive adhesive film was prepared by heat-treating the mixture in matis 5 minutes and heat-treating it at 100 ° C. for 5 minutes.
  • a pressure-sensitive adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight of methacrylic acid was used instead of acrylic acid to form an acrylic resin having a molecular weight of 1 million g / mol and a glass transition temperature of -23 ° C. .
  • An adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that acrylic resin was not formed without acrylic acid.
  • a pressure-sensitive adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1 except for forming 5 parts by weight of acrylic acid to have a molecular weight of 1 million g / mol and an acrylic resin having a glass transition temperature of -38 ° C.
  • Turbidity and bubble generation phenomenon measurement The adhesive film attached to the glass was stored for 200 hours at 85 ° C, 85% RH conditions to observe whether white spots are observed or whether bubbles are generated.
  • Adhesion measurement The adhesive film is made of 25mm ⁇ 40mm (width X length), and the adhesive film is attached to the glass glass by reciprocating with a 2kg roller 1 round and 300mm / in a 180 ° direction with respect to the attached adhesive film surface. The adhesive force at the time of pulling in minutes and peeling was measured.
  • Hardness (or durability): Laminating a PET film having a thickness of 50um on the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive film, giving the PET film a load of 200g at a rate of 1.0mm / min using a text analyzer, The pressed depth of the film was measured.
  • Storage modulus The storage modulus was measured by applying a force with a jig to the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive film by an ARES device (Theometric Scientific) at 25 ° C.
  • plastic base layer 40: conductive plastic film

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Abstract

(메타)아크릴산 에스테르계 모노머, 및 산 모노머가 중합하여 형성된 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도가 -35°C 내지 -5°C인 터치패널용 점착제 조성물을 제공한다. 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는 점착필름을 제공한다. 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 도전층에 부착되고, 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널을 제공한다.

Description

터치패널용 점착제 조성물, 점착 필름 및 터치 패널
터치패널용 점착제 조성물, 점착 필름 및 터치 패널에 관한 것이다.
근래, PDA, 이동통신 단말기 또는 차량용 네비게이션 등과 같은 전자 기기가 큰 시장을 형성하고 있다. 이와 같은 전자 기기에 있어서, 추구되는 기술적 목표는 주로 박형화, 경량화, 저전력 소비화, 고해상도화 및 고휘도화 등을 들 수 있다.
한편, 입력 조작부에 터치스크린 또는 터치패널 스위치가 설치된 전자 기기는, 경량화 및 깨짐 방지 등을 위하여, 투명 도전성 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 그 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylenTerephthalate, PET) 필름을 기재로 하고, 그 일면에 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 등의 도전층을 형성한 필름이 있으며, 상기 필름은 점착제층에 의해 전도성 유리, 보강재 또는 데코 필름 등에 적층되어 있다.
본 발명의 일 구현예는 눌림, 찍힘과 같은 외부 자극에 대해 모양의 변형이 적으며, 신뢰성이 우수한 터치패널용 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 터치패널용 점착제 조성물을 이용한 점착 필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 점착 필름을 적용한 터치 패널을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, (메타)아크릴산 에스테르계 모노머, 및 산 모노머가 중합하여 형성된 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도(Tg)가 약 -35°C 내지 약 -5°C인 터치패널용 점착제 조성물을 제공한다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머가 알킬(메타)아크릴레이트이고, 상기 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬은 선형 또는 분지형 C1 내지 C14 알킬일 수 있다.
상기 산 모노머가 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 산 모노머는 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머 100중량부에 대비 약 7중량부 내지 약 20중량부의 함량으로 중합될 수 있다.
상기 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 약 100만 내지 약 300만일 수 있다.
상기 아크릴계 수지 100중량부에 대해서, 약 0.5중량부 내지 약 2중량부의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 멜라민, 카로보디이민, 옥사졸리돈, 아지리딘, 우레아, 에폭시 관능기를 포함하는 경화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는 점착필름을 제공한다.
상기 점착제층의 저장탄성율(G')이 약 25°C에서 약 1.4X105Pa 내지 약 2.0 X105Pa일 수 있다.
상기 점착제층의 두께가 약 10㎛ 내지 약 50㎛일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 도전층에 부착되고, 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널을 제공한다.
상기 전도성 플라스틱 필름이 ITO(도전성 금속 산화물)층이 일면에 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다.
상기 터치패널용 점착제 조성물은 눌림, 찍힘과 같은 외부의 자극에 대해 모양의 변형이 매우 적으며, 백탁현상에 대한 신뢰성이 우수하다.
상기 점착필름은 고온고습의 분위기 하에 장기간 방치하더라도 기포가 발생하지 않고, 얇은 두께에도 우수한 점착력을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예들에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도이다.
도 2은 본 발명의 다른 구현예들에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
터치패널용 점착제 조성물
본 발명의 일 구현예에서, (메타)아크릴산 에스테르계 모노머, 및 산 모노머가 중합하여 형성된 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도가 -35°C 내지 -5°C인 터치패널용 점착제 조성물을 제공한다.
통상적으로, 점착제 조성물에 의해 형성된 점착제층을 터치패널용 기재에 적용시, 공정 중 점착제층 표면에 찍힘이나 눌림 등의 자극이 발생하기 쉽다. 상기 자극에 의한 점착제층의 변형은 제품 제작시 공정 수율을 낮추고, 제품의 외관상 불량률을 높일 수 있다.
이에, 상기 터치패널용 점착제 조성물은 조성물 자체가 일정수준 이상의 경도를 확보하는바, 점착제층이 도포된 점착필름에 외부 자극이 있다 하더라도, 눌림, 및 찍힘이 적고, 고온, 고습의 분위기 하에 장기간 방치하더라도 기포가 발생하지 않고, 백탁 현상이 발생하지 않아 우수한 신뢰성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 터치패널용 점착제 조성물은 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머, 및 산 모노머가 중합하여 형성된 아크릴계 수지를 포함할 수 있고, 상기 산 모노머의 함량 및 상기 산 모노머 함량 조절로 인한 유리전이온도를 제어함으로써 상기 점착제 조성물로 인해 형성된 점착제층이 일정수준이상의 경도 및 저장탄성율(G')을 확보하게 할 수 있다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머와 산 모노머를 중합하는 경우, 산 모노머의 강한 응집력과, 상기 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머의 높은 유리전이 온도로 인하여 상기 중합에 의해 형성된 아크릴계 수지는 경도를 확보할 수 있고, 이로 인해 외부자극에 의한 변형이 최소화될 수 있으며, 극성이 커짐으로써 점착력 또한 향상할 수 있다.
상기 아크릴계 수지의 유리전이온도(Tg)는 약 -35°C 내지 약 -5°C일 수 있다. 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도가 높을수록 상기 아크릴계 수지의 경도가 증가하는 것이 보통이다. 이에, 상기 유리전이온도가 상기 범위 내인 경우 상기 아크릴계 수지가 유리질 상태(glossy state)를 유지할 수 있다.
반면, 상기 유리전이온도가 약 -5°C을 초과하는 경우 상기 아크릴계 수지가 과도하게 딱딱한(hard) 형태를 유지하게 되어 거동이 제한적이어서 밀착성 및 습윤성이 저하될 수 있고, 약 -35°C미만인 경우 점착성능이 미미할 우려가 있다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르 모노머는, 예를 들어, 알킬(메타) 아크릴레이트일 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬은 선형 또는 분지형 C1-C14 알킬일 수 있고, 구체적으로 C1-C8 알킬일 수 있다. 상기 범위의 탄소수의 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용하여 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물이 적절한 응집력, 박리력 및 점착 특성을 가지도록 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 (메타) 아크릴산 에스테르계 모노머가 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 테트라데실 (메타)아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 산 모노머가 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 산 모노머는 기술분야에 공지되어 있는 불포화 카르복실산, 말레산, 크로톤산, 이소프탈산 및 푸마르산 형태의 유리 라디칼에 의해 중합될 수 있는 산 모노머를 사용할 수 있으나, 강도와 함께 점착력을 구현하기 위해서는 메타크릴산, 또는 아크릴산을 사용하는 것이 유리하다.
상기 산 모노머는 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머 100중량부 대비 약 7중량부 내지 약 20중량부의 함량으로 중합될 수 있다. 상기 산 모노머의 함량에 따라 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도가 조절될 수 있다. 이에, 전술한 바와 같이 상기 유리전이 온도가 약 -35°C 내지 약 -5°C을 유지하는 것이 유리한바, 상기 유리전이 온도의 구현을 위해 상기 산 모노머는 약 7중량부 내지 약 20중량부의 함량으로 중합가능하다.
구체적으로, 상기 산 모노머가 상기 범위를 벗어나 중합되는 경우 상기 산 모노머의 수소결합으로 인하여 상기 수지가 응집하고 코팅성능이 저하될 수 있는바, 상기 범위를 유지함으로써, 신뢰성 및 접착력이 우수한 아크릴계 수지를 제공할 수 있다.
상기 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 약 100만 g/mol 내지 약 300만 g/mol일 수 있다. 상기 아크릴계 수지의 분자량이 약 300만 g/mol 초과인 경우 점착제 조성물의 비중이 커지는 문제점이 있고, 100만 g/mol 미만인 경우 내구성이 취약할 우려가 있다. 그러므로 상기 아크릴계 수지의 분자량이 상기 범위를 유지함으로써 상기 조성물의 강도를 유지할 수 있다는 점에서 유리하다.
상기 아크릴계 수지 100중량부에 대해서, 첨가제를 약 0.5중량부 내지 약 2중량부 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제가 약 0.5중량부 미만인 경우 점착력 및 밀착성이 저하될 수 있고, 약 2중량부를 초과하는 경우 경화에 참여하지 않고 잔류하는 첨가제들이 내구성에 영향을 줄 수 있다.
상기 첨가제는 멜라민, 카로보디이민, 옥사졸리돈, 아지리딘, 우레아, 에폭시 관능기를 포함하는 경화제를 포함할 수 있다.
또한, 상기 첨가제는 점착증진제, 열경화성 모노머, 산화방지제 등을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 점착증진제는 점착제 조성물이 포함하는 모노머가 서로 잘 중합되게 하고 점착수준을 향상시키기 위해 추가되는 것으로, 점착증진제를 추가함으로써 점착물성이 향상될 수 있고, 극성이 감소되어 고온고습등의 외부환경에서 액정표시장치에 적용된 점착제 조성물의 백탁현상을 억제할 수 있다.
점착필름
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는 점착필름을 제공할 수 있다.
상기 터치패널용 점착제 조성물을 경화함에 있어서, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등을 고려하였을 때 열에 의한 경화가 유리하다. 예를 들어 약 100°C 이상에서 기재층에 코팅된 상기 조성물을 컨베이어 벨트를 지나게 하여 약 3분 이상 경화시킬 수 있고, 또한, 예를 들어, 마티스 오븐 등에 넣어 열처리를 할 수 있으며, 상기 경화물을 일정온도에서 건조함으로써 표면이 균일한 점착제층을 형성할 수 있다.
상기 점착제층은 전술한 아크릴계 수지의 경화물로 통상의 점착제층 경도보다 높은 경도를 구현함으로써, 찍힘 및 눌림 등의 외부자극에 변화를 최소화할 수 있다. 상기 경도의 측정방법은 후술하는바, 전술한 아크릴계 수지의 유리전이온도가 약 -35°C 내지 약 -5°C인바, 상기 범위의 경도를 유지할 수 있다.
상기 점착제층의 저장탄성율(G')은 ARES 기기(Theometric Scientific 사)에 의해서 온도를 변화시키면서 점착제층에 일정한 힘을 가하여 측정되었다. 저장탄성율이 큰 것은 점착제층의 탄성이 큰 것을 의미하는 바, 저장탄성율이 클수록 외부 눌림에 대한 억제 특성이 발휘될 수 있다. 구체적으로, 상기 점착제층은 25°C에서 약 1.4X105Pa 내지 약 2.0X105Pa의 저장탄성율을 유지함으로써, 외부 자극에 의한 변형을 최소화 할 수 있다. 약 1.4X105Pa 미만인 경우 눌림 현상, 찍힘 현상이 용이하게 발생할 수 있고, 약 2.0X105Pa의 저장탄성율을 초과하는 경우 상기 점착제층의 유연성이 매우 저하되어 점착하는 과정에서 기재와 전체적으로 부착되지 못하고 들뜸 현상이 발생하여 내구성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 점착제층의 저장탄성율(G')은 예를 들어, 25°C에서 약 1.4X105Pa일 수 있다.
상기 점착제층은 전술한 아크릴계 수지의 경화물로써, 상기 아크릴계 수지는 산 모노머의 중합으로 인해 형성되고, 일정수준 이상의 경도, 내구성 및 저장탄성율을 확보할 수 있다.
상기 점착제층의 두께가 약 10㎛ 내지 약 50㎛일 수 있다. 통상적으로 점착제층은 두께를 약 25㎛ 이상으로 하여야 접착성을 발휘할 수 있었으나, 상기 점착제층은 전술한 터치패널용 점착제 조성물의 경화물을 포함함으로써 점착제층의 두께를 약 10㎛ 이하의 얇은 수준으로 형성하는 경우에도 우수한 내구성 및 접착성을 유지할 수 있다.
또한, 상기 점착제층이 상기 범위의 두께를 가짐으로써 터치 패널 또는 터치 스크린에 적용 가능하며, 내구성이 우수한 점착 필름을 구현할 수 있다.
터치패널
본 발명의 또다른 구현예에서, 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 도전층에 부착되고, 상기 터치패널용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널을 제공한다.
도 1을 참고하면, 상기 터치 패널(100)은, 플라스틱 기재층(30) 및 상기 플라스틱 기재층(30)의 일면에 형성된 도전층(20)을 포함하는 전도성 플라스틱 필름(40)을 포함하고, 상기 점착제층(10)이 상기 전도성 플라스틱 필름(40)의 도전층(20)의 일면에 부착된 구조를 가질 수 있다. 또한, 도 2와 같이, 상기 전도성 플라스틱 필름(40)을 두 개로 포함하는 경우 상기 점착제층(10)의 양면에 상기 도전층(20)이 부착된 구조를 가질 수 있다.
상기 터치 패널은, 예를 들면, 정전용량 방식의 터치 패널일 수 있다. 또한, 상기 터치 패널의 구체적인 구조 또는 그 형성 방법은, 전술한 상기 터치패널용 점착제 조성물이 적용되는 한, 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 일반적인 구성이 채용될 수 있다.
상기 전도성 플라스틱 필름(40)의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 공지의 전도성 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 필름(40)으로, 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름일 수 있다. 구체적으로, 상기 플라스틱 기재층(30)을 형성하는 상기 투명 플라스틱 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
보다 구체적으로, 상기 플라스틱 기재층(30)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1
2-EHA(에틸헥실아크릴레이트) 65중량부, IBOA(이소보닐아크릴레이트) 25중량부, 및 아크릴산 10중량부의 함량으로 중합하여 분자량이 100만 g/mol이고, 유리전이 온도가 -23°C인 아크릴계 수지를 형성하였다.
상기 형성된 아크릴계 수지 100중량부에 대하여, 아지리딘 경화제 0.5중량부 및 첨가제로서 실란 커플링제 0.8중량부를 포함하는 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 점착제 조성물에 용제로서 톨루엔을 혼합하여 코팅액을 준비하고, 상기 코팅액이 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 75㎛)에 열경화 후 점착제층의 두께가 50㎛가 되도록 바코터를 이용하여 코팅하였다. 이 후, 마티스 오분에 넣어 100℃로 5분 동안 열처리하여 열경화 시킴으로써 점착 필름을 제조하였다.
실시예 2
아크릴산 대신 메타크릴산 10중량부를 포함하여 분자량이 100만 g/mol이고, 유리전이 온도가 -23°C인 아크릴계 수지를 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 1
아크릴산을 포함하지 않고 아크릴계 수지를 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 2
아크릴산 대신 HEA(히드록시에틸아크릴레이트) 10중량부를 포함하여 분자량이 100만 g/mol이고, 유리전이 온도가 -23°C인 아크릴계 수지를 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 3
아크릴산 5중량부를 포함하여 분자량이 100만 g/mol이고, 유리전이 온도가 -38°C인 아크릴계 수지를 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
표 1
산모노머 함량 아크릴계 수지
분자량(g/mol) 유리전이온도(°C)
실시예1 아크릴산 10중량부 100 -23
실시예2 메타크릴산 10중량부 100 -23
비교예1 - 100 -23
비교예2 - 100 -23
비교예3 아크릴산 5중량부 100 -38
<실험예> - 점착필름의 물리적 특성
1) 백탁현상 및 기포발생 현상 측정: 85°C, 85% RH의 조건에서 유리에 부착된 상기 점착필름을 200시간 보관하여 흰 반점이 관찰되는지, 기포가 발생하는지 여부를 관찰하였다.
2) 접착력 측정: 상기 점착필름을 25mmX40mm(가로X세로)로 제작하여, 상기 점착필름을 유리 Glass상에 2kg 롤러로 1 왕복하여 부착하고, 상기 부착된 점착 필름면에 대하여 180° 방향으로 300mm/분으로 잡아당겨 박리시킬 때의 접착력을 측정하였다.
3) 경도(또는 내구성): 상기 점착필름의 점착제층 상부에 두께가 50um인 PET필름을 합지하고, 상기 PET필름에 Text analyzer를 이용하여 1.0mm/min의 속도로 200g의 하중을 주어, 상기 점착필름의 눌린 깊이를 측정하였다.
4) 저장탄성율: 25°C에서 ARES 기기(Theometric Scientific 사)에 의해 상기 점착필름의 점착제층에 지그로 힘을 가하여 저장탄성율을 측정하였다.
표 2
백탁 기포발생 접착력(g/in) 눌린 깊이(㎛) 저장탄성율(MPa)
실시예1 없음 기포발생 없음 1950 25 0.19
실시예2 없음 기포발생 없음 1910 28 0.18
비교예1 있음 기포발생 1620 40 0.09
비교예2 있음 기포발생 1590 42 0.10
비교예3 없음 기포발생없음 1830 38 0.12
상기 표2를 참고하면, 실시예 1 및 2의 점착필름은 백탁현상이 발생하지 않고, 기포가 발생하지 않은 반면, 비교예 1 및 2의 점착필름은 백탁현상이 발생하였고, 기포가 발생하였고, 접착력 또한 실시예 1 및 2에 비해 낮음을 알 수 있었다.
또한, 경도 및 저장탄성율 값이 실시예 1 및 2가 비교예 1 내지 3에 비해 높게 측정되었는바, 외부 자극에 의한 변형이 실시예가 비교예에 비해 더 작음을 확인하였다. 비교예 3의 경우 백탁 및 기포발생 현상은 양호하나, 유리전이온도 및 저장탄성률이 낮으면서 눌린 깊이가 깊어 외부 자극에 의한 변형이 큰 문제가 있다.
<부호의 설명>
100, 200: 터치패널
10: 점착제층, 20: 도전층
30: 플라스틱 기재층, 40: 전도성 플라스틱 필름

Claims (12)

  1. (메타)아크릴산 에스테르계 모노머, 및 산 모노머가 중합하여 형성된 아크릴계 수지를 포함하고,
    상기 아크릴계 수지의 유리전이온도(Tg)가 -35°C 내지 -5°C인
    터치패널용 점착제 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머가 알킬(메타)아크릴레이트이고, 상기 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬은 선형 또는 분지형 C1 내지 C14 알킬인
    터치패널용 점착제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산 모노머가 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 푸마르산, 말레산, 이타콘산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인
    터치패널용 점착제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 산 모노머는 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머 100중량부에 대비 7중량부 내지 20중량부의 함량으로 중합되는
    터치패널용 점착제 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 100만 내지 300만인
    터치패널용 점착제 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴계 수지 100중량부에 대해서, 0.5중량부 내지 2중량부의 첨가제를 더 포함하는
    터치패널용 점착제 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 첨가제는 멜라민, 카로보디이민, 옥사졸리돈, 아지리딘, 우레아, 에폭시 관능기를 포함하는 경화제를 포함하는
    터치패널용 점착제 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 터치패널용 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는
    점착필름.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 점착제층의 저장탄성율(G')이 25°C에서 1.4X105Pa 내지 2.0 X105Pa인
    점착필름.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께가 10㎛ 내지 50㎛인
    점착필름.
  11. 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름; 및
    상기 도전층에 부착되고, 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 터치패널용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는
    터치패널.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 전도성 플라스틱 필름이 ITO(도전성 금속 산화물)층이 일면에 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인
    터치 패널.
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