WO2017078489A1 - 광학용 점착제 조성물 및 광학용 점착 필름 - Google Patents

광학용 점착제 조성물 및 광학용 점착 필름 Download PDF

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WO2017078489A1
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adhesive composition
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sensitive adhesive
isobutylene
optical
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PCT/KR2016/012707
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서광수
박은경
이승원
김장순
최원구
최태이
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an optical pressure-sensitive adhesive composition and an optical pressure-sensitive adhesive film, wherein the optical pressure-sensitive adhesive composition and the optical pressure-sensitive adhesive film are capable of curing sulfur- or halogen-free and excellent chemical resistance. To achieve moisture permeability, optical properties and durability.
  • Touch materials including packaged electronic devices, transparent conductive films, and the like, require excellent touch sensitivity for excellent operation.
  • much attention has been directed to the development of pressure-sensitive adhesive compositions for improving the durability and optical properties of devices such as OLEDs or touch screen panels.
  • pressure-sensitive adhesives used for OLEDs or touch screen panels should secure optical characteristics such as transparency and visibility.
  • an adhesive including an acrylic resin as a base resin was generally used, but this needs to be supplemented in terms of touch sensitivity, and at the same time, it is important to secure suitable modulus and optical properties.
  • Korean Patent Application Publication No. 2014-0050956 discloses a pressure-sensitive adhesive composition containing a rubber-based polymer
  • No. 2014-0049278 also discloses the use of butyl rubber-based polymers to reduce moisture permeability.
  • optical pressure-sensitive adhesive composition comprising a rubber capable of chemical crosslinking through an appropriate curing process, excellent long-term durability, moisture permeability and chemical resistance can be ensured, and excellent optical properties can be provided.
  • Another embodiment of the present invention provides an optical pressure-sensitive adhesive film capable of chemical crosslinking and curing of the rubber itself to achieve excellent durability, excellent optical properties, and improved adhesive performance and moisture permeability when applied to an electronic device.
  • isobutylene-isoprene rubber having a polar functional group It provides an optical pressure-sensitive adhesive composition comprising; and organic-inorganic particles comprising organic particles or inorganic particles.
  • an optical adhesive film having a pressure-sensitive adhesive layer comprising a cured product of the optical pressure-sensitive adhesive composition.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition provides excellent moisture permeability and chemical resistance to an optical device or an electronic device to which the optical pressure-sensitive adhesive composition is applied, and can realize excellent long-term durability and optical properties.
  • the optical pressure-sensitive adhesive film can be utilized in a variety of electronic devices compared to the conventional pressure-sensitive adhesive film made of acrylic resin or rubber resin as a base resin, it can exhibit excellent adhesion and long-term reliability.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical adhesive film according to an embodiment of the present invention.
  • isobutylene-isoprene rubber having a polar functional group It provides an optical pressure-sensitive adhesive composition comprising; and organic-inorganic particles comprising organic particles or inorganic particles.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition is used for an organic light emitting device (OLED) and the like to perform a sealing function to block moisture and oxygen introduced from the outside.
  • OLED organic light emitting device
  • barrier performance the ability to block moisture and oxygen is referred to as barrier performance.
  • the optical pressure-sensitive adhesive is used as the base resin using an acrylate-based resin rather than rubber for the optical properties, considering the aspect of improving the barrier performance may be more advantageous rubber-based resin.
  • organic or inorganic particles may be mixed with the optical pressure-sensitive adhesive composition in order to further improve the barrier performance of water and oxygen.
  • organic or inorganic particles may be mixed with the optical pressure-sensitive adhesive composition in order to further improve the barrier performance of water and oxygen.
  • it is difficult to improve the barrier performance due to poor compatibility with organic or inorganic particles, and may also reduce optical properties.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition can improve compatibility with organic or inorganic particles by using a chemically modified rubber-based resin, and as a result, it is possible to obtain an advantage of simultaneously securing excellent optical properties and barrier performance.
  • the rubber used in the conventional pressure-sensitive adhesive has undergone physical crosslinking through thermosetting or photocuring on the basis of sulfur, or by replacing halogen by replacing halogen (halogen) in the rubber itself.
  • the rubber was contained by the method which mixes the photocurable monomer with rubber to the adhesive, and hardens the said photocurable monomer by light irradiation.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition can secure a thermosetting property by itself by using a chemically modified rubber, it is possible to obtain the advantages of solving the above problems.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may include a rubber having a polar functional group through chemical modification, and may specifically include an isobutylene-isoprene rubber having a polar functional group.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition can further improve barrier performance by using isobutylene-isoprene rubber, and sulfur or halogen for curing by using isobutylene-isoprene rubber containing a polar functional group in itself. There is no risk of corrosion because there is no need to use a halogen component, resulting in excellent long-term durability and optical properties.
  • the polar functional group may include one selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxyl group, an amine group, an acryl group, a methacryl group, an aldehyde group, an epoxy group, a maleic anhydride group, an amide group, and a combination thereof.
  • the polar functional group may include a hydroxyl group or a carboxyl group, in which case it is advantageous to improve compatibility with the organic-inorganic particles can greatly improve the barrier performance.
  • the polar functional group may be grafted to the isoprene unit of isobutylene-isoprene rubber.
  • the polar functional group may be bonded to the main chain of the isobutylene-isoprene rubber. More specifically, the polar functional group may be graft bonded to isoprene units in the main chain of the isobutylene-isoprene rubber.
  • the polar functional group may be a carboxyl group
  • the carboxyl group may be one in which a linear or branched alkylene group having a carboxyl group bonded to the terminal thereof is bonded to an isoprene unit.
  • the polar functional group is a hydroxy group
  • the hydroxy group may be bonded to the unit of isoprene in the form of isopropanol.
  • the polar functional group is introduced into the isoprene unit, not the isobutylene unit, thereby minimizing the degree of unsaturation of the rubber component, thereby improving the moisture permeability and viscoelastic properties, and at the same time obtain the advantage of preventing yellowing.
  • the polar functional groups may be randomly distributed in the rubber chain by being grafted to the isoprene unit, and as a result, efficient crosslinking may be achieved, and long-term durability and stable physical properties of the final film may be obtained.
  • the isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group may have a degree of unsaturation of 0 to 1, for example, 0 to 0.5, and for example, may be zero.
  • the 'unsaturation' indicates the extent to which multiple bonds are included in the chemical structure and can be measured using NMR or IR. The higher the degree of unsaturation means that a greater number of multiple bonds are included.
  • the degree of unsaturation may refer to the number of units including multiple bonds to the number of isoprene units. For example, when there are no multiple bonds in the repeating unit of the isobutylene-isoprene rubber having a carboxyl group, the degree of unsaturation may be zero. Also, with respect to the isoprene units of the isobutylene-isoprene rubber having a carboxyl group, when the number of repeating units having multiple bonds is half, the degree of unsaturation may be 0.5.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition can implement excellent weather resistance and durability by using a rubber having a degree of unsaturation in the above range.
  • the content of isoprene units of the isobutylene-isoprene rubber may be 1 mol% or more and 30 mol% or less with respect to the total moles of isobutylene units and isoprene units.
  • the content of the isoprene unit may be 1% or more and 30% or less with respect to the total unit of isobutylene-isoprene.
  • the content of the isoprene unit may be the same as the content of the isoprene monomer with respect to the entire copolymerized monomer in the preparation of the isobutylene-isoprene rubber.
  • the isobutylene unit and the isoprene unit may refer to isobutylene repeating units and isoprene repeating units in isobutylene-isoprene rubber, respectively.
  • the isobutylene-isoprene rubber may be a copolymer formed from a monomer mixture comprising about 70 mol% to about 99 mol% isobutylene and about 1 mol% to about 30 mol% isoprene, wherein the polar functional group Can be introduced through chemical modification of such isobutylene-isoprene rubber.
  • the isobutylene-isoprene rubber when the content of the isobutylene is less than about 70 mol% and the content of the isoprene is more than about 30 mol%, the water transmittance and gas transmittance of the optical pressure-sensitive adhesive composition is increased. There is a risk of causing corrosion of the electronic device to which it is applied.
  • the content of the isobutylene is greater than about 99 mol% and the content of the isoprene is less than about 1 mol%, it is difficult to sufficiently introduce polar functional groups into the isobutylene-isoprene rubber, so that it is compatible with the organic-inorganic particles. There is a risk of not improving the sex.
  • the isobutylene-isoprene rubber having a polar functional group may have a weight average molecular weight (Mw) of about 10,000 to about 1 million, for example, may be about 200,000 to about 700,000 have.
  • the optical pressure sensitive adhesive composition may sufficiently secure a physical entanglement site due to the crosslinked structure after curing by containing a rubber having a weight average molecular weight (Mw) within the above range, and may be evenly distributed organic-inorganic particles Sites can be provided to ensure good compatibility.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition by using a rubber having a weight average molecular weight (Mw) in the above range as a base component to secure an appropriate viscosity without producing problems such as dewetting (dewetting) when produced as an adhesive film or adhesive sheet Coating properties can be exhibited.
  • Mw weight average molecular weight
  • the content of the hydroxyl group of the isobutylene-isoprene rubber having the hydroxy group is the total moles of isobutylene units and isoprene units. It may be 1 mol% or more and 30 mol% or less. That is, the isobutylene-isoprene rubber having the hydroxy group may include 1 mol% to 30 mol% of the hydroxy group with respect to the total number of moles of the repeating unit.
  • the content of the carboxyl group of the isobutylene-isoprene rubber having the carboxyl group is based on the isobutylene unit and the isoprene unit. It may be 1 mol% or more and 30 mol% or less with respect to the total moles. That is, the isobutylene-isoprene rubber having the carboxyl group may include 1 mol% to 30 mol% of the carboxyl groups with respect to the total number of moles of the repeating unit.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition has organic-inorganic particles including organic particles or inorganic particles together with the isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group.
  • the organic-inorganic particles may be used to impart further improved barrier properties to the optical pressure-sensitive adhesive composition, and those having excellent compatibility with the isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group.
  • the organic-inorganic particles include organic particles or inorganic particles, may be composed of only organic particles, may be composed of only inorganic particles, may be mixed to include both.
  • the organic-inorganic particles may be dispersed in a cross-linked structure formed by isobutylene-isoprene rubber having a polar functional group as a predetermined shape, for example, spherical grains, and may serve to improve barrier performance.
  • the particle diameter of the organic-inorganic particles may be about 2nm to about 100nm, specifically about 5nm to about 50nm.
  • the particle size may be 5 nm to 20 nm
  • the organic-inorganic particles are inorganic particles may have a particle diameter of 10 nm to 50 nm.
  • the organic-inorganic particles may be used in a variety of sizes mixed in the above range.
  • the particle diameter of the organic-inorganic particles can be derived by measuring the diameter of the projection image when projecting the organic-inorganic particles with parallel light in a predetermined direction.
  • organic-inorganic particles having a particle size in the above range compatibility with isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group can be improved, and the optical pressure-sensitive adhesive composition not only has excellent barrier performance but also secures a certain level or more of optical characteristics. can do.
  • the organic particles are made of graphene oxide, partially crosslinked polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, ascorbate, glucose, acetic anhydride, propionic anhydride and combinations thereof It may include one selected from the group.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may include graphene oxide as organic-inorganic particles, in this case it can be obtained an advantage of improving both the optical properties and barrier properties.
  • the inorganic particles are sodium oxide, iron oxide, calcium oxide, nano zeolite, calcium chloride, montmorillonite, bentonite, lithium sulfate, magnesium sulfate, aluminum acetylacetonate and combinations thereof It may include one selected from the group consisting of.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may include both the organic-inorganic particles and the isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group in an appropriate amount, thereby improving both barrier performance and optical properties based on their excellent compatibility.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may include about 0.5 to about 20 parts by weight of the organic-inorganic particles with respect to 100 parts by weight of isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group.
  • about 1 to about 10 parts by weight and may include, for example, about 1 to about 5 parts by weight.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may ensure excellent optical properties and barrier performance at the same time by including the organic-inorganic particles in the content of the range, there is a fear that the optical properties are lowered when the content of the organic-inorganic particles is excessive. .
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition may further include one selected from the group consisting of a crosslinking agent, a reaction accelerator, a curing delay agent, an adhesion promoter, an oxidative stabilizer, and a combination thereof as necessary.
  • the crosslinking agent is a compound chemically bondable to the polar functional group of the isobutylene-isoprene rubber, through which the optical pressure-sensitive adhesive composition may be cured to have an appropriate degree of curing.
  • the crosslinking agent may include an isocyanate-based crosslinking agent, and in this case, chemical reactions may occur well with each other to obtain excellent curing efficiency. .
  • the optical pressure sensitive adhesive composition includes a crosslinking agent
  • the crosslinking agent may be included in an amount of about 0.05 to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition comprises a crosslinking agent in the content of the above range it can implement a suitable crosslinking density and degree of curing at the time of curing.
  • the reaction accelerator is to accelerate the chemical reaction between the cross-linking agent and the polar functional group of the isobutylene-isoprene rubber, specifically, from the group consisting of Tin catalyst, Bismuth catalyst and combinations thereof It may include the selected one.
  • the crosslinking reaction between the thermal crosslinking agent and a hydroxyl group or a carboxyl group may proceed rapidly, and the curing efficiency of the optical pressure-sensitive adhesive composition may be improved.
  • the reaction accelerator may be included in an amount of about 0.01 to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting rubber.
  • the reaction promoter By including the reaction promoter in an amount in the above range, it is possible to efficiently improve the crosslinking reaction rate of the crosslinking agent and the polar functional group without causing side reactions that are not necessary, and may be economically advantageous. For example, when the reaction promoter is used in an excessive amount, the reaction rate may proceed too fast, causing partial gelation, which may cause difficulty in producing a uniform film.
  • the curing retardant serves to inhibit the reaction up to the step of coating the film after the formulation of the final pressure-sensitive adhesive composition, specifically, may include a ketone-based curing retardant.
  • a ketone-based curing retardant When using this kind of curing retardant, it is possible to maintain the stability of the final pressure-sensitive adhesive composition, it is possible to obtain the advantage of sufficiently securing the pot-life up to the pre-film coating step.
  • the curing retardant may be included in an amount of about 0.01 to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting rubber. By including the curing retardant in the content of the above range can be obtained the effect of preventing the gelation of the final blended composition. In addition, when the curing retardant is used in an excessive amount There is a fear that effective crosslinking may not be achieved by preventing the curing reaction of the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the optical pressure-sensitive adhesive composition includes a rubber component, it is possible to realize excellent barrier performance due to low moisture permeability, but it is difficult to secure sufficient peeling force and adhesion. Therefore, if necessary, it may further include an adhesion promoter.
  • the adhesion promoter is a hydrogenated dicyclopentadiene-based compound, a hydrogenated terpene-based compound, a hydrogenated rosin-based compound, a hydrogenated aromatic compound, a hydrogenated petroleum-based compound and a combination thereof It may include one selected from the group consisting of.
  • the adhesion promoter may be advantageous to implement transparency by including a compound having a hydrogenated structure, it is possible to implement excellent adhesion and peeling force is less affected by thermal energy during thermal curing.
  • the adhesion promoter may include a hydrogenated dicyclopentadiene-based compound or a hydrogenated rosin-based compound, and in this case, in particular, the effect of providing tack performance and improving optical properties such as light transmittance and haze Can be obtained.
  • the hydrogenated tack enhancer may be partially hydrogenated or fully hydrogenated. Specifically, the hydrogenated tack enhancer may have a hydrogenation rate of about 60% or more, for example, 100%. When the hydrogenation rate is less than about 60%, a large number of double bonds are included in the molecule, which may reduce visibility and transparency of the pressure-sensitive adhesive layer formed of the pressure-sensitive adhesive composition. As the double bond tends to absorb heat energy, When absorbing heat energy for curing, it may cause a problem that the adhesion and peeling force is uneven.
  • the adhesion enhancer may have a softening point of about 80 ° C to about 150 ° C, specifically about 80 ° C to about 130 ° C, more specifically about 100 ° C to about 120 ° C.
  • the term 'softening point' generally refers to the temperature at which heat starts to deform or soften by heat.
  • the pressure sensitive adhesive may be included in an amount of about 10 parts by weight to about 70 parts by weight based on 100 parts by weight of isobutylene-isoprene rubber having the polar functional group. Since the adhesion promoter is used in the content of the above range, the peeling force on the substrate of the optical pressure-sensitive adhesive composition can be improved.
  • an optical pressure-sensitive adhesive film comprising a pressure-sensitive adhesive layer containing a cured product of the optical pressure-sensitive adhesive composition.
  • the optical adhesive film is applied to a display, an electronic device, etc., and may simultaneously realize excellent optical characteristics and barrier performance through an adhesive layer including a cured product of the optical adhesive composition.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include a cured product of the optical pressure-sensitive adhesive composition, and the cured product may be a thermosetting product prepared by applying heat energy to the optical pressure-sensitive adhesive composition to cure.
  • the gel content of the pressure-sensitive adhesive layer may be about 55% by weight to about 100% by weight, for example, about 60% by weight to about 90% by weight. As the gel content satisfies the above range, the pressure-sensitive adhesive layer may exhibit excellent step absorbency and adhesion, and may be applied to a display, an electronic device, and the like to implement excellent durability and barrier performance.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be prepared from the optical pressure-sensitive adhesive composition to exhibit a high peeling force on a glass substrate and low moisture permeability.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may have a peeling force of about 1,200 g / in or more, specifically about 1,200 g / in to about 2,500 g / in, and more specifically about 1,800 g / in to About 2,500 g / in.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be 10 g / m 2 ⁇ 24hr or less of water vapor transmission rate (WVTR), for example, about 7.5 g / m 2 ⁇ 24hr or less or 7g / m 2 ⁇ 24hr or less, for example, about 3 g / m 2 Up to about 24 hr, or up to about 2.5 hr, for example, greater than about 0 g / m 2 ⁇ 24 hr and less than about 3 g / m 2 ⁇ 24 hr.
  • WVTR water vapor transmission rate
  • the pressure-sensitive adhesive layer may simultaneously exhibit the peel force and the moisture permeability of the range through the optical pressure-sensitive adhesive composition, and as a result, an optical pressure-sensitive adhesive film including the pressure-sensitive adhesive layer is applied to a display or an electronic device, thereby providing excellent barrier performance and durability. Can be displayed at the same time.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may have a light transmittance of about 80% or more, about 85% or more, or 90% or more, for example, about 92% or more, and a haze of less than about 4.5%, less than about 2%, or less than about 1.5%. , For example, less than about 1%. Since the pressure-sensitive adhesive layer satisfies the light transmittance and the haze of the above range, it can be usefully applied to a component requiring visibility of a display or an electronic device, and the visibility can be improved based on excellent optical properties.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is formed from the optical pressure-sensitive adhesive composition, it may be most desirable if the gel content, the peeling force on the glass substrate, the moisture permeability, the light transmittance and the haze all satisfy the respective ranges described above. This can be achieved by controlling the compatibility of the rubber and organic-inorganic particles contained in the optical pressure-sensitive adhesive composition, and specifically, the compatibility of the rubber and organic-inorganic particles with chemical modifications of isobutylene-isoprene rubber and appropriate organic-inorganic It can be controlled through the formulation of the particles.
  • it may include a release film layer laminated on one side or both sides of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the optical adhesive film 100 may include the adhesive layer 120 and may include a release film layer 110 laminated on one or both surfaces of the adhesive layer 120. .
  • the release film layer is a layer that is peeled off and removed when the optical adhesive film is applied to the final product, and may be formed on both surfaces or one surface of the pressure-sensitive adhesive layer according to which position the adhesive layer is disposed in the final product. .
  • the release film layer may have a structure in which a release agent is applied to one surface of the base film.
  • the release film layer may be disposed so that the surface on which the release agent is applied is in contact with the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the base film is not particularly limited, for example, polyethylene terephthalate (PET) film in order to favor the distribution and cutting of the optical adhesive film without being damaged during curing of the optical pressure-sensitive adhesive composition Can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the release agent is not particularly limited, but, for example, a release agent having a release force of about 7 to about 50 g / 2in may be used.
  • the release film layer may secure an appropriate range of peeling force with the pressure-sensitive adhesive layer formed from the optical pressure-sensitive adhesive composition, may be peeled off from the surface of the pressure-sensitive adhesive layer without residue, and damage the interfacial properties of the pressure-sensitive adhesive layer. You can't let that happen.
  • Isobutylene-isoprene rubber which is a copolymer formed from a monomer mixture comprising 1.7 mol% of isoprene and 98.3 mol% of isobutylene, was prepared. Nitrogen gas was refluxed, and 3 parts by weight of peroxide (mCPBA) was added to 100 parts by weight of the isobutylene-isoprene rubber in a 2L reactor equipped with a cooling device for easy temperature control, followed by stirring at 30 ° C. for 6 hours. Subsequently, 3.1 parts by weight of a 1N hydrochloric acid aqueous solution was added to 100 parts by weight of the rubber, stirred at 30 ° C. for 1 hour, and then heated to 90 ° C. and stirred for 1 hour. This produced isobutylene-isoprene rubber (IIR-OH) which has the hydroxyl group grafted to the isoprene unit of a principal chain.
  • IIR-OH isobutylene-is
  • Isobutylene-isoprene rubber which is a copolymer formed from a monomer mixture comprising 1.7 mol% of isoprene and 98.3 mol% of isobutylene, was prepared. 3 parts by weight of maleic anhydride and dibenzoyl peroxide 1.75 with respect to 100 parts by weight of the isobutylene-isoprene rubber in a 2L reactor equipped with a reflux of nitrogen gas and a cooling device for easy temperature control. After the weight part was stirred for 5 hours at 60 °C ⁇ 80 °C.
  • IIR-COOH isobutylene-isoprene rubber having a carboxyl group grafted to the isoprene unit of the main chain.
  • Preparation Example 3 proceeded in the same manner as in Preparation Example 1, except that isobutylene-isoprene rubber, which was a copolymer formed from a monomer mixture containing 0.5 mol% of isoprene and 99.5 mol% of isobutylene, was grafted to the isoprene unit of the main chain.
  • Isobutylene-isoprene rubber (IIR-OH) having a hydroxyl group was prepared.
  • Preparation Example 4 proceeded in the same manner as in Preparation Example 1, except that isobutylene-isoprene rubber, a copolymer formed from a monomer mixture containing 28 mol% of isoprene and 72 mol% of isobutylene, was grafted to the isoprene unit of the main chain.
  • Isobutylene-isoprene rubber (IIR-OH) having a hydroxyl group was prepared.
  • Preparation Example 5 proceeded in the same manner as in Preparation Example 1, except that isobutylene-isoprene rubber, which was a copolymer formed from a monomer mixture containing 35 mol% of isoprene and 65 mol% of isobutylene, was grafted to the isoprene unit of the main chain.
  • Isobutylene-isoprene rubber (IIR-OH) having a hydroxyl group was prepared.
  • Isobutylene-isoprene rubber which is a copolymer formed from a monomer mixture comprising 1.7 mol% of isoprene and 98.3 mol% of isobutylene, was prepared. Nitrogen gas was refluxed, and 3 parts by weight of peroxide (mCPBA) was added to 100 parts by weight of the isobutylene-isoprene rubber in a 2L reactor equipped with a cooling device for easy temperature control, followed by stirring at 30 ° C. for 6 hours. This introduced an epoxy group into the isoprene unit of the isobutylene-isoprene rubber. Subsequently, 1 part by weight of periodic acid was added to 100 parts by weight of the rubber.
  • mCPBA peroxide
  • graphene oxide particles having a particle diameter of 5 to 20 nm were mixed at 3, 5, 10, 15 and 20 parts by weight, respectively, and trifunctional isocyanate-based 1.2 parts by weight of a crosslinking agent (Duranate, TKA-100), 1.0 part by weight of a tin catalyst as a reaction accelerator, 1.0 part by weight of acetylacetone (Sigma-Aldrich, Acetylacetone) as a curing retardant, and a hydrogenated terpene system as an adhesion promoter.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared by mixing 15 parts by weight of a compound (Yasuhara Chemical Co., Clearon P125).
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of graphene oxide particles having a particle diameter of 5 to 20 nm were mixed with an isobutylene-isoprene rubber having a carboxyl group of Preparation Example 2.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was manufactured in the same manner as in Example 6, except that montmorillonite particles having a particle diameter of 10 to 50 nm were included based on 100 parts by weight of the isobutylene-isoprene rubber having a hydroxyl group of Preparation Example 1. It was.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of graphene oxide particles having a particle diameter of 5 to 20 nm were mixed with respect to 100 parts by weight of isobutylene-isoprene rubber having a hydroxyl group of Preparation Example 4. It was.
  • the adhesive composition was prepared by mixing 0.5 parts by weight of a photoinitiator (Igacure651) and 5 parts by weight of a urethane acrylic curing agent (SUO-1020) by 100 parts by weight of an acrylic resin.
  • a photoinitiator Igacure651
  • a urethane acrylic curing agent SUVO-1020
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that isobutylene-isoprene rubber having a hydroxyl group was used in the main chain prepared in Preparation Example 3.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that isobutylene-isoprene rubber having a hydroxyl group was used in the main chain prepared from Preparation Example 5.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 100 parts by weight of isobutylene-isoprene rubber having a hydroxyl group was used in the side chain (end) prepared from Preparation Example 6.
  • Comparative Examples 1 and 2 and Reference Examples 4 to 6 a photocurable was formed by irradiating ultraviolet light energy of 2500 mJ / cm 2, and a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 50 ⁇ m was prepared.
  • the haze was measured by a Haze meter (BYK company) at room temperature of 20 ° C to 30 ° C.
  • Example 1 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 3 parts graphene 7.15 1827 ⁇ 92.5 0.41
  • Example 2 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 5 parts graphene 2.12 1978 ⁇ 92.5 0.45
  • Example 3 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 10 parts graphene 1.96 1632 ⁇ 90.3 0.99
  • Example 4 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 15 parts graphene 1.42 1548 ⁇ 86.3 1.45
  • Example 5 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 20 parts by weight graphene 0.92 1211 ⁇ 80.0 4.22
  • Example 6 IIR-COOH (IP 1.7mol%) + 5 parts graphene 1.98 2837 ⁇ 92.7 0.85
  • Example 7 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 5 parts by weight MMNT 2.08 1754 ⁇ 92.3 0.67
  • Example 8 IIR-OH (IP 28mol%) + 5 parts by weight graphene 2.
  • Comparative Example 1 in which the polar functional group is not bonded, the peeling force and reliability are greatly reduced. Furthermore, it can be seen that the comparative example 2 using only the acrylic resin without organic-inorganic particles is less reliable than the example. Furthermore, in the case of the comparative example 3 using the isobutylene-isoprene rubber which has a polar functional group without organic-inorganic particle

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Abstract

광학 장치 또는 디스플레이 장치에 적용되어 낮은 투습도를 바탕으로 수분 및 산소에 대하여 높은 배리어(barrier) 성능을 나타내면서, 동시에 우수한 점착 성능 및 광학 특성을 구현하는 광학용 점착제 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무; 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 유무기 입자;를 포함하는 광학용 점착제 조성물을 제공한다. 또한, 상기 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 광학용 점착 필름을 제공한다.

Description

광학용 점착제 조성물 및 광학용 점착 필름
본 명세서는 2015년 11월 5일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0155175호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 광학용 점착제 조성물 및 광학용 점착 필름에 관한 것으로서, 상기 광학용 점착제 조성물 및 상기 광학용 점착 필름은 황(Sulfur-) 또는 할로겐-프리(halogen-free)의 경화가 가능하고 우수한 내화학성, 내투습성, 광학 특성 및 내구성을 구현하는 것이다.
패키징된 전자 소자 또는 투명 도전성 필름 등을 포함하는 터치소재는 탁월한 작동을 위해 우수한 터치 민감도를 필요로 한다. 나아가, 최근에는 OLED 또는 터치스크린패널과 같은 장치의 내구성 및 광학특성을 향상시키기 위한 점착제 조성물의 개발에 많은 관심이 쏠리고 있다.
일반적으로, OLED 또는 터치스크린패널 등에 사용되는 점착제는 투명성 및 시인성 등의 광학 특성을 확보해야 한다. 이를 위해 종래에는 아크릴계 수지를 베이스 수지로 포함하는 점착제가 일반적으로 사용되었으나, 이는 터치 민감도 측면에서 보완이 필요하며, 이와 동시에 적합한 모듈러스 및 광학 특성을 확보하는 것이 중요한 문제이다.
또한, 아크릴계 수지의 단점을 보완하기 위해 고무계 수지를 이용하는 점착제들도 개발되고 있으며, 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제2014-0050956호에는 고무계 중합체를 포함하는 점착제 조성물이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2014-0049278호에도 투습도를 낮추기 위해 부틸고무계 중합체를 사용함이 개시되어 있다.
다만, 고무계 수지를 베이스 수지로 포함하는 점착제의 경우에는 경화 과정을 통해 화학적 가교가 어려우며, 물리적 가교를 이용해야 하고, 결과적으로 충분한 내구성 확보를 위한 경화 또는 가교 구조의 형성이 어려운 문제점이 있다. 또한, 이에 따라 최종 제품의 응용이 제한적일 수 있다.
적절한 경화 과정을 통해 화학적인 가교가 가능한 고무를 포함하는 광학용 점착제 조성물로서, 결과적으로 우수한 장기 내구성, 내투습성 및 내화학성을 확보할 수 있고, 우수한 광학 특성을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 고무 자체의 화학적 가교 및 경화가 가능하여 전자 장치에 적용될 때 우수한 내구성을 구현하고, 광학 특성이 우수하며 점착 성능 및 내투습성이 향상된 광학용 점착 필름을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무; 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 유무기 입자;를 포함하는 광학용 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 갖는 광학용 점착 필름을 제공한다.
상기 광학용 점착제 조성물은 이를 적용한 광학 장치 또는 전자 장치에 우수한 내투습성 및 내화학성을 부여하며, 우수한 장기 내구성 및 광학 특성을 구현할 수 있다.
또한, 상기 광학용 점착 필름은 아크릴계 수지 또는 고무계 수지를 베이스 수지로 한 기존의 점착 필름에 비하여 다양한 전자 장치에 활용이 가능하며, 우수한 부착성 및 장기 신뢰성을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광학용 점착 필름의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무; 및 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 유무기 입자;를 포함하는 광학용 점착제 조성물을 제공한다.
광학용 점착제 조성물은 유기발광소자(OLED) 등에 사용되어 외부에서 유입되는 습기와 산소를 차단하는 밀봉 기능을 수행한다. 이와 같이, 습기 및 산소를 차단하는 성능을 배리어 성능이라 일컫는다. 일반적으로 광학용 점착제는 광학 특성을 위하여 고무가 아닌 아크릴레이트계 수지를 베이스 수지로 사용하는데, 배리어 성능을 향상시키는 측면을 고려하면 고무계 수지가 더 유리할 수 있다.
또한, 수분 및 산소의 배리어 성능을 더욱 향상시키기 위하여 광학용 점착제 조성물에 유기 또는 무기 입자 등을 혼합시킬 수 있다. 다만, 일반적인 고무계 수지의 경우에는 유기 또는 무기 입자와의 상용성이 좋지 못하여 배리어 성능을 향상시키기 어려우며, 광학 특성을 저하시키기도 한다.
이에 대하여, 상기 광학용 점착제 조성물은 화학적으로 개질된 고무계 수지를 사용함으로써 유기 또는 무기 입자와의 상용성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 우수한 광학 특성 및 배리어 성능을 동시에 확보하는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 종래의 점착제에 사용되는 고무는 황(sulfur)을 바탕으로 열경화 또는 광경화를 통해 물리적 가교를 진행하거나, 고무 자체에 할로겐(halogen)을 치환하여 가교를 진행하였다. 또는, 점착제에 고무와 함께 광경화형 단량체를 혼합하여, 광 조사에 의해 상기 광경화형 단량체를 경화시키는 방법으로 고무를 함유시켰다.
점착제에 황(sulfur) 또는 할로겐(halogen) 성분을 이용하는 경우에는 상기 점착제를 최종 전자 제품에 적용했을 때 피부착체의 부식에 대한 부식 등의 문제를 야기할 수 있어 응용 범위가 좁으며, 광경화형 단량체를 이용하는 경우에는 고무 자체가 경화에 참여하지 않아 내구성이 좋지 못한 문제가 있었다.
이에 대하여, 상기 광학용 점착제 조성물은 화학적으로 개질된 고무를 이용함으로써 그 자체로 열경화 가능한 특성을 확보할 수 있고, 전술한 문제를 해결하는 이점을 얻을 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물은 화학적 개질을 통하여 극성 작용기를 갖는 고무를 포함하며, 구체적으로 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 포함할 수 있다. 상기 광학용 점착제 조성물은 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용함으로써 배리어 성능을 더욱 향상시킬 수 있고, 그 자체에 극성 작용기를 함유하는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용함으로써 경화를 위해 황(sulfur) 또는 할로겐(halogen) 성분을 이용할 필요가 없기 때문에 부식의 위험이 없으며, 그 결과 우수한 장기 내구성 및 광학 특성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 극성 작용기는 히드록시기, 카르복실기, 아민기, 아크릴기, 메타크릴기, 알데히드기, 에폭시기, 무수말레산기, 아마이드기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 극성 작용기는 히드록시기 또는 카르복실기를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 유무기 입자와 상용성을 향상시키기 유리하여 배리어 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 극성 작용기는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위에 그래프트된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 극성 작용기는 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 주쇄에 결합된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 극성 작용기는 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 주쇄 중 이소프렌 단위에 그래프트 결합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 극성 작용기는 카르복실기이고, 상기 카르복실기는 말단에 카르복실기가 결합된 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기가 이소프렌 단위에 결합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 극성 작용기는 히드록시기이며, 상기 히드록시기는 이소프로판올의 형태로 이소프렌의 단위에 결합된 것일 수 있다
즉, 상기 극성 작용기는 이소부틸렌 단위가 아니라, 이소프렌 단위에 도입되며, 이로써 상기 고무 성분의 불포화도를 최소화할 수 있고, 이를 통해 내투습성 및 점탄성 특성을 향상시키고, 동시에 황변 현상을 방지하는 이점도 얻을 수 있다. 또한, 상기 극성 작용기가 이소프렌 단위에 그래프트 됨으로써 고무 사슬 내에 랜덤하게 분포될 수 있고, 그 결과 효율적인 가교가 가능하며 최종 필름의 장기 내구성 및 안정적인 물성 구현이 가능한 이점을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무는 불포화도(Degree Of Unsaturation)가 0 내지 1일 수 있고, 예를 들어, 0 내지 0.5일 수 있고, 예를 들어, 0(zero)일 수 있다. 상기 '불포화도'는 화학적 구조 내에 다중결합이 포함되는 정도를 나타내는 것으로 NMR 이나 IR을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 불포화도가 높을수록 다중결합이 많이 포함되어 있는 것을 의미한다. 구체적으로, 상기 불포화도는 이소프렌 단위 수에 대한 다중 결합을 포함하는 단위의 수를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 반복 단위에 다중 결합이 없는 경우, 불포화도가 0일 수 있다. 또한, 상기 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위에 대하여, 다중결합을 가지는 반복 단위의 수가 절반인 경우, 불포화도는 0.5일 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물은 상기 범위의 불포화도를 갖는 고무를 사용함으로써 우수한 내후성 및 내구성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위의 함량은 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위의 총 몰수에 대하여, 1 몰% 이상 30 몰% 이하일 수 있다. 또한, 상기 이소프렌 단위의 함량은 상기 이소부틸렌-이소프렌의 총 단위에 대하여, 1% 이상 30% 이하일 수 있다. 상기 이소프렌 단위의 함량은 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조시, 공중합 단량체 전체에 대한 이소프렌 단량체의 함량과 동일할 수 있다.
이소프렌의 함량이 이소프렌의 함량이 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위의 총 몰수에 대하여, 1 몰% 이상으로 조절되는 경우, 카르복실기 또는 히드록시기의 도입이 용이할 수 있으며, 열경화를 통하여 고무 자체의 가교를 원활하게 수행할 수 있다. 나아가, 상기 이소프렌의 함량이 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위의 총 몰수에 대하여, 30 몰% 이하로 조절되는 경우, 광학용 점착제 조성물의 수분 투과율 및 가스 투과율을 낮게 구현할 수 있어, 이를 적용한 전자 장치의 부식을 방지할 수 있다.
본 명세서에서, 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위는 각각 이소부틸렌-이소프렌 고무에서의 이소부틸렌 반복 단위 및 이소프렌 반복 단위를 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무는 이소부틸렌 약 70몰% 내지 약 99몰% 및 이소프렌 약 1몰% 내지 약 30몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체일 수 있으며, 상기 극성 작용기는 이러한 이소부틸렌-이소프렌 고무의 화학적 개질을 통해 도입될 수 있다. 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무에 있어서, 상기 이소부틸렌의 함량이 약 70몰% 미만이고, 상기 이소프렌의 함량이 약 30몰% 초과인 경우에는 상기 광학용 점착제 조성물의 수분 투과율 및 가스 투과율이 높아져 이를 적용한 전자 장치의 부식을 야기할 우려가 있다. 또한, 상기 이소부틸렌의 함량이 약 99몰% 초과이고, 상기 이소프렌의 함량이 약 1몰% 미만인 경우에는 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무에 극성 작용기를 충분히 도입하기 어려우므로 상기 유무기 입자와 상용성을 향상시키지 못할 우려가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무는 중량평균분자량(Mw)이 약 1만 내지 약 100만일 수 있고, 예를 들어, 약 20만 내지 약 70만일 수 있다. 상기 광학용 점착제 조성물은 상기 범위의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 고무를 함유함으로써 경화 이후의 가교 구조에 의한 물리적 얽힘 영역(physical entanglement site)을 충분히 확보할 수 있고, 유무기 입자가 고르게 분포될 수 있는 사이트(site)들을 제공하여 우수한 상용성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 광학용 점착제 조성물은 상기 범위의 중량평균분자량(Mw)을 갖는 고무를 베이스 성분으로 이용함으로써 적절한 점도를 확보하여 점착 필름 또는 점착 시트로 제조할 때 디웨팅(dewetting)과 같은 문제 없이 우수한 코팅성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무가 극성 작용기로서 히드록시기를 갖는 경우, 상기 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 히드록시기의 함량은 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위의 총 몰수에 대하여, 1몰% 이상 30몰% 이하일 수 있다. 즉, 상기 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무는 반복 단위의 전체 몰수에 대하여 히드록시기를 1몰% 내지 30몰% 포함할 수 있다. 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무에 히드록시기가 상기 범위의 함량으로 도입됨으로써 경화를 통해 적절한 가교 밀도를 형성할 수 있고, 적절한 겔 함량을 통해 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무가 극성 작용기로서 카르복실기를 갖는 경우, 상기 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 카르복실기의 함량은 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 단위의 총 몰수에 대하여, 1몰% 이상 30몰% 이하일 수 있다. 즉, 상기 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무는 반복 단위의 전체 몰수에 대하여 카르복실기를 1몰% 내지 30몰% 포함할 수 있다. 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무에 카르복실기가 상기 범위의 함량으로 도입됨으로써 경화를 통해 적절한 가교 밀도를 형성할 수 있고, 적절한 겔 함량을 통해 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학용 점착제 조성물은 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무와 함께 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 유무기 입자를 갖는다. 상기 유무기 입자는 상기 광학용 점착제 조성물에 더욱 향상된 배리어 특성을 부여하는 것으로, 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무와 우수한 상용성을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 유무기 입자는 유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 것으로, 유기 입자만으로 구성될 수도 있고, 무기 입자만으로 구성될 수도 있고, 이 둘을 혼합하여 포함할 수도 있다.
상기 유무기 입자는 소정의 형상, 예를 들어 구형의 알갱이로서 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무에 의해 형성된 가교 구조 내에 분산되어 배리어 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 유무기 입자의 입경(particle diameter)은 약 2㎚ 내지 약 100㎚일 수 있고, 구체적으로 약 5㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다. 또한, 상기 유무기 입자가 유기 입자인 경우, 입경이 5 ㎚ 내지 20㎚일 수 있고, 상기 유무기 입자가 무기 입자인 경우 입경이 10 ㎚ 내지 50 ㎚ 일 수 있다. 나아가, 상기 유무기 입자는 상기 범위에서 다양한 크기가 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 유무기 입자의 입경은 일정 방향의 평행한 빛으로 상기 유무기 입자를 투영했을 때의 투영상의 지름을 측정함으로써 도출될 수 있다. 상기 범위의 입경을 갖는 유무기 입자를 사용함으로써 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무와 상용성이 향상될 수 있고, 상기 광학용 점착제 조성물이 우수한 배리어 성능뿐만 아니라 일정 수준 이상의 광학 특성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 유기 입자는 그래핀 산화물, 부분 가교 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 아스코르베이트(ascorbate), 글루코오즈(glucose), 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 광학용 점착제 조성물은 유무기 입자로서 그래핀 산화물을 포함할 수 있고, 이 경우 광학 특성 및 배리어 특성을 모두 향상시키는 이점을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 무기 입자는 소듐옥사이드, 철옥사이드, 칼슘옥사이드, 나노제올라이트, 칼슘클로라이드, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 리튬설페이트, 마그네슘설페이트, 알루미늄아세틸아세토네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물은 상기 유무기 입자와 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 적절한 함량으로 포함함으로써, 이들의 우수한 상용성을 바탕으로 배리어 성능 및 광학 특성을 모두 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학용 점착제 조성물은 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 상기 유무기 입자를 약 0.5 내지 약 20 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1 내지 약 10 중량부 포함할 수 있으며, 예를 들어, 약 1 내지 약 5 중량부 포함할 수 있다. 상기 광학용 점착제 조성물은 상기 유무기 입자를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 우수한 광학 특성 및 배리어 성능을 동시에 확보할 수 있으며, 상기 유무기 입자의 함량이 과다할 경우에는 광학 특성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 광학용 점착제 조성물은 필요에 따라 가교제, 반응촉진제, 경화지연제, 점착증진제, 산화안정제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 가교제는 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 극성 작용기와 화학적으로 결합 가능한 화합물로서, 이를 통해 상기 광학용 점착제 조성물은 경화되어 적절한 경화도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무가 극성 작용기로서 히드록시기 또는 카르복실기를 포함하는 경우, 상기 가교제는 이소시아네이트계 가교제를 포함할 수 있고, 이 경우 서로 화학적 반응이 잘 일어나 우수한 경화 효율을 얻을 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물이 가교제를 포함하는 경우, 상기 가교제는 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 약 0.05 내지 약 5 중량부 포함될 수 있다. 상기 광학용 점착제 조성물이 가교제를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 경화 시에 적합한 가교 밀도 및 경화도를 구현할 수 있다.
상기 반응촉진제는 상기 가교제와 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 극성 작용기 사이의 화학 반응을 빠르게 진행되도록 하는 것으로서, 구체적으로, 틴(Tin) 촉매, 비스무트(Bismuth) 촉매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 종류의 반응촉진제를 사용하는 경우 상기 열가교제와 히드록시기 또는 카르복실기의 가교 반응이 빠르게 진행될 수 있고, 상기 광학용 점착제 조성물의 경화 효율이 향상될 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물이 상기 반응촉진제를 포함하는 경우, 상기 반응촉진제는 상기 열경화성 고무 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 5 중량부 포함될 수 있다. 상기 반응촉진제가 상기 범위의 함량으로 포함됨으로써 필요치 않은 부반응을 일으키지 않으면서 가교제와 극성 작용기의 가교 반응 속도를 효율적으로 향상시킬 수 있고, 경제적으로 유리할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응촉진제가 과다한 양으로 사용될 경우, 반응 속도가 지나치게 빨리 진행되어 부분적 겔화가 일어나 균일한 필름 생산에 어려움이 생길 수 있다.
상기 경화지연제는 최종 점착제 조성물의 배합 후 필름 코팅 전 단계까지의 반응을 억제하는 역할을 하는 것으로서 구체적으로, 케톤계 경화지연제를 포함할 수 있다. 상기 종류의 경화지연제를 사용하는 경우, 최종 점착제 조성물의 안정성을 유지할 수 있고, 필름 코팅 전 단계까지의 가용 시간(pot-life)을 충분히 확보하는 이점을 얻을 수 있다.
상기 광학용 점착제 조성물이 상기 경화지연제를 포함하는 경우, 상기 경화지연제는 상기 열경화성 고무 100 중량부에 대하여 약 0.01 내지 약 5 중량부 포함될 수 있다. 상기 경화지연제가 상기 범위의 함량으로 포함됨으로써 최종 배합한 조성물의 겔화를 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 경화지연제가 과다한 양으로 사용되는 경우에는 상기 점착제 조성물의 경화 반응을 방해하여 효과적인 가교를 달성하지 못할 우려가 있다.
상기 광학용 점착제 조성물은 고무 성분을 포함하므로 투습성이 낮아 우수한 배리어 성능을 구현할 수 있지만, 충분한 박리력 및 부착력을 확보하기 어려운 측면이 있다. 따라서, 필요에 따라 점착증진제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착증진제는 수소화된 디사이클로펜타디엔계 화합물, 수소화된 테르펜계 화합물, 수소화된 로진계 화합물, 수소화된 방향족계 화합물, 수소화된 석유계 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 점착증진제는 수소화된 구조를 갖는 화합물을 포함함으로써 투명성을 구현하는 데 유리할 수 있고, 열경화 시에 열에너지의 영향을 적게 받아 우수한 부착력 및 박리력을 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 점착증진제는 수소화된 디사이클로펜타디엔계 화합물 또는 수소화된 로진계 화합물을 포함할 수 있고, 이 경우 특히 택(tack) 성능 부여 및 광투과율 및 헤이즈 등의 광학 특성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 수소화된 점착증진제는 부분 수소화 또는 완전 수소화된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 수소화된 점착증진제는 수소화율이 약 60% 이상일 수 있고, 예를 들어, 100%일 수 있다. 상기 수소화율이 약 60% 미만인 경우에는 분자 내에 이중결합을 많이 포함하게 되어 상기 점착제 조성물로 형성된 점착제층의 시인성 및 투명성이 저하될 우려가 있으며, 상기 이중결합이 열에너지를 흡수하는 경향성이 커짐에 따라 경화를 위한 열에너지 조사 시 이를 흡수하여 결과적으로 점착성 및 박리력이 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 점착증진제는 연화점이 약 80℃ 내지 약 150℃일 수 있고, 구체적으로 약 80℃ 내지 약 130℃일 수 있고, 보다 구체적으로 약 100℃ 내지 약 120℃일 수 있다. '연화점'은 일반적으로 물질에 열을 가했을 때, 열에 의해 변형 또는 연화를 일으키기 시작하는 온도를 일컫는다. 상기 점착증진제의 연화점이 약 80℃ 미만인 경우, 비교적 낮은 온도에서 점착증진제가 연화되므로 이를 포함하는 점착제의 고온 신뢰성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 점착제를 이용하여 점착 필름을 제조하였을 때, 고온에서 유통 및 보관이 어려운 문제가 생길 수 있으며, 약 150℃를 초과하는 경우에는 상온에서 점착제의 점착증진효과를 구현하기 어려운 문제점이 있고, 미량 첨가만으로도 점착제가 단단(hard)해지는 문제점이 생길 우려가 있다.
상기 광학용 점착제 조성물이 상기 점착증진제를 포함하는 경우, 상기 점착증진제는 상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 약 10 내지 약 70 중량부 포함될 수 있다. 상기 점착증진제가 상기 범위의 함량으로 사용됨으로써 상기 광학용 점착제 조성물의 기재에 대한 박리력이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 광학용 점착 필름을 제공한다. 상기 광학용 점착 필름은 디스플레이, 전자 장치 등에 적용되는 것으로서, 상기 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 통해 우수한 광학특성 및 배리어 성능을 동시에 구현할 수 있다.
상기 점착제층은 상기 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하며, 상기 경화물은 상기 광학용 점착제 조성물에 열에너지를 가하여 경화시킴으로써 제조되는 열경화물일 수 있다.
상기 점착제층의 겔 함량은 약 55중량% 내지 약 100 중량%일 수 있고, 예를 들어 약 60중량% 내지 약 90중량%일 수 있다. 상기 겔 함량이 상기 범위를 만족함으로써 상기 점착제층이 우수한 단차 흡수성 및 부착성을 나타낼 수 있고, 디스플레이, 전자 장치 등에 적용되어 우수한 내구성 및 배리어 성능을 구현할 수 있다.
상기 점착제층은 상기 광학용 점착제 조성물로부터 제조되어 유리 기재에 대한 박리력이 높고, 투습성이 낮은 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제층은 유리 기재에 대한 박리력이 약 1,200g/in 이상일 수 있고, 구체적으로 약 1,200g/in 내지 약 2,500 g/in일 수 있고, 보다 구체적으로 약 1,800g/in 내지 약 2,500 g/in일 수 있다.
이와 동시에, 상기 점착제층은 투습도(WVTR) 10g/㎡·24hr 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 7.5g/㎡·24hr 이하 또는 7g/㎡·24hr 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 3g/㎡·24hr 이하 또는 2.5 hr 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 0g/㎡·24hr 초과, 약 3g/㎡·24hr 미만일 수 있다. 상기 점착제층은 상기 광학용 점착제 조성물을 통하여 상기 범위의 박리력 및 투습도를 동시에 나타낼 수 있고, 그 결과 상기 점착제층을 포함하는 광학용 점착 필름이 디스플레이 또는 전자 장치 등에 적용되어 우수한 배리어 성능 및 내구성을 동시에 나타낼 수 있다.
또한, 상기 점착제층은 광투과율이 약 80% 이상, 약 85% 이상 또는 90% 이상, 예를 들어 약 92% 이상일 수 있고, 헤이즈가 약 4.5% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1.5% 미만, 예를 들어 약 1% 미만일 수 있다. 상기 점착제층이 상기 범위의 광투과율 및 헤이즈를 만족함으로써 디스플레이 또는 전자 장치의 시인성이 요구되는 부품에 유용하게 적용될 수 있고, 우수한 광학 특성을 바탕으로 시인성을 향상시킬 수 있다.
상기 점착제층은 상기 광학용 점착제 조성물로부터 형성되며, 겔 함량, 유리 기재에 대한 박리력, 투습도, 광투과율 및 헤이즈가 모두 전술한 각각의 범위 동시에 만족하는 경우 가장 바람직할 수 있다. 이는 상기 광학용 점착제 조성물 내에 함유되어 있는 고무 및 유무기 입자의 상용성을 제어함으로써 달성될 수 있고, 구체적으로, 고무 및 유무기 입자의 상용성은 이소부틸렌-이소프렌 고무의 화학적 개질 및 적절한 유무기 입자의 배합을 통해 제어될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착제층의 일면 또는 양면에 적층된 이형필름층을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광학용 점착 필름(100)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 광학용 점착 필름(100)은 상기 점착제층(120)을 포함하며, 상기 점착제층(120)의 일면 또는 양면에 적층된 이형필름층(110)을 포함할 수 있다.
상기 이형필름층은 상기 광학용 점착 필름을 최종 제품에 적용할 때 박리되어 제거되는 층으로서, 상기 점착제층이 최종 제품에서 어떤 위치에 배치되는지에 따라 상기 점착제층의 양면 또는 일면에 형성될 수 있다.
상기 이형필름층은 기재 필름의 일면에 이형제가 도포된 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 이형필름층은 상기 이형제가 도포된 면이 상기 점착제층에 접하도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 기재 필름은 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어 상기 광학용 점착제 조성물의 경화 시에 손상되지 않으면서 상기 광학용 점착 필름의 유통 및 재단을 유리하게 하기 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용할 수 있다.
상기 이형제는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 상기 점착제층에 대한 이형력이 약 7 내지 약 50g/2in인 이형제를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 이형필름층이 상기 광학용 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층과 적절한 범위의 박리력을 확보할 수 있고, 상기 점착제층의 표면으로부터 잔사 없이 박리될 수 있으며, 상기 점착제층의 계면 물성을 손상시키지 않을 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.
< 제조예 >
제조예 1: 주쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 준비하였다. 질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 고무 100 중량부에 대하여 1N 농도의 염산 수용액을 3.1 중량부 투입하였고, 30℃에서 1시간 동안 교반한 후 90℃로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 이로써, 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-OH)를 제조하였다.
제조예 2: 주쇄에 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 준비하였다. 질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 말레산 무수물(maleic anhydride) 3 중량부 및 디벤조일 과산화물(dibenzoyl peroxide) 1.75 중량부를 투입한 후 60℃ ~ 80℃에서 5시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 고무 100 중량부에 대하여 1N 농도의 염산 수용액을 3.1 중량부 투입하였고, 30℃에서 1시간 동안 교반한 후 90℃로 승온하여 1시간 동안 교반하였다. 이로써, 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-COOH)를 제조하였다.
제조예 3: 주쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
제조예 3은 이소프렌 0.5몰% 및 이소부틸렌 99.5몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 진행하여 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-OH)를 제조하였다.
제조예 4: 주쇄에 드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
제조예 4은 이소프렌 28몰% 및 이소부틸렌 72몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 진행하여 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-OH)를 제조하였다.
제조예 5: 주쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
제조예 5은 이소프렌 35몰% 및 이소부틸렌 65몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 진행하여 주쇄의 이소프렌 단위에 그래프트된 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무(IIR-OH)를 제조하였다.
제조예 6 :측쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무의 제조
이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 준비하였다. 질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 과산화물(mCPBA) 3 중량부를 투입한 후 30℃에서 6시간 동안 교반하였다. 이로써 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위에 에폭시기를 도입하였다. 이어서, 상기 고무 100 중량부에 대하여 퍼아이오딕 에시드 (periodic acid) 1 중량부 투입하였고, 30℃에서 2시간 동안 교반한 후 소듐보로하이드라이드 (NaBH4) 3중량부를 투입하여 6시간 교반 하였다. 이로써, 측쇄 (말단) 에 히드록시를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 제조하였다.
< 실시예 및 비교예 >
실시예 1 내지 5
상기 제조예 1의 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 입경이 5 ~ 20nm인 그래핀 산화물 입자를 각각 3, 5, 10, 15 및20중량부로 혼합하고, 3관능 이소시아네이트계 가교제(Duranate社, TKA-100) 1.2 중량부, 반응촉진제로서 틴(Tin) 촉매 1.0 중량부, 경화지연제로서 아세틸아세톤(Sigma-Aldrich社, Acetylacetone) 1.0 중량부 및 점착증진제로서 수소화된 테르펜계 화합물(Yasuhara chemical社, Clearon P125) 15 중량부를 혼합함으로써 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 6
상기 제조예 2의 카르복실기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것과 입경이 5 ~ 20nm인 그래핀 산화물 입자 5 중량부를 혼합한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 7
상기 제조예 1의 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 입경이 10 ~ 50nm인 몬트모릴로나이트 입자를 포함하는 것을 제외하고, 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 8
상기 제조예 4의 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여 입경이 5 ~ 20nm인 그래핀 산화물 입자 5 중량부를 혼합한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다.
참고예 1 내지 3
상기 제조예 1의 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 입경이 5 ~ 20nm인 그래핀 산화물 입자를 각각 25, 30 및 40 중량부로 혼합하고, 3관능 이소시아네이트계 가교제(Duranate社, TKA-100) 1.2 중량부, 반응촉진제로서 틴(Tin) 촉매 1.0 중량부, 경화지연제로서 아세틸아세톤(Sigma-Aldrich社, Acetylacetone) 1.0 중량부 및 점착증진제로서 수소화된 테르펜계 화합물(Yasuhara chemical社, Clearon P125) 15 중량부를 혼합함으로써 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 1
극성 작용기를 갖지 않는 이소프렌 1.7몰% 및 이소부틸렌 98.3몰%를 포함하는 단량체 혼합물로부터 형성된 공중합체인 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 입경이 5 ~ 20nm인 그래핀 산화물 입자 5 중량부를 혼합하고, 광경화성 성분으로 디시클로펜타디엔디아크릴레이트 단량체 10 중량부, 광개시제(Igacure651) 0.5 중량부 및 점착증진제로서 수소화된 테르펜계 화합물(Yasuhara chemical社, Clearon P125) 15 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 2
아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 광개시제(Igacure651) 0.5 중량부 및 우레탄 아크릴계 경화제(신아티앤씨社, SUO-1020) 5 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 3
그래핀 산화물 입자를 포함하지 않는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다.
참고예 4
상기 제조예 3으로부터 준비된 주쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것을 제외하고, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다
참고예 5
상기 제조예 5으로부터 준비된 주쇄에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다
참고예 6
상기 제조예 6으로부터 준비된 측쇄(말단)에 히드록시기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부를 사용한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 점착제 조성물을 제조하였다
상기 실시예, 참고예 및 비교예의 조성과 관련하여 하기 표 2에 나타내었다.
<평가>
상기 실시예 1 내지 8, 참고예 1 내지 3, 및 비교예 3 의 점착제 조성물을 필름 형상으로 제조한 후, 건조시키면서 50℃의 온도에서 열경화물을 형성하였고, 이를 포함하는 50㎛ 두께의 점착제층을 제조하였다.
상기 비교예 1, 2 및 참고예 4 내지 6의 경우에는 2500 mJ/㎠의 자외선 광에너지를 조사하여 광경화물을 형성하였고, 이를 포함하는 50㎛ 두께의 점착제층을 제조하였다.
실험예 1: 투습도의 측정
상기 실시예 및 비교예의 점착제층 각각에 대하여, 온도 38℃, 상대 습도 90%의 조건에서 컵에 일정량의 물을 담근 후에 그 위에 상기 점착제층을 로딩(loading)하여 캡핑(capping)한 뒤 24시간 동안 증발하여 날아간 물의 감량된 무게를 이용하여, 측정 장치(Labthink TSY-T3)로 투습도(WVTR)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
실험예 2: 박리력의 측정
상기 실시예 및 비교예의 점착제층 각각에 대하여, UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 300mm/min 박리속도에서 유리 기재에 대한 박리력을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
실험예 3: 광학 특성의 측정
1) 광투과율(T)의 측정
상기 실시예 및 비교예의 점착제층 각각을 투명한 유리 기재에 부착한 후 20℃ 내지 30℃의 상온 조건에서 자외선-가시광선 분광기(UV-Vis spectrometer)를 이용하여 광투과율을 측정하였다.
2) 헤이즈(H)의 측정
상기 실시예 및 비교예의 점착제층 각각을 투명한 유리 기재에 부착한 후 20℃ 내지 30℃의 상온 조건에서 Haze meter (BYK社) 장치로 헤이즈를 측정하였다.
실험예 4: 신뢰성의 측정
상기 실시예, 참고예 및 비교예의 점착제층 각각에 대하여, 일면에 유리 기재를 부착하고, 이면의 이형 필름을 제거하여 ITO 필름으로 교체 후에 85℃의 온도 및 85% 상대습도 조건에서 24시간 내지 120시간 방치하였다. 이어서, 육안으로 기포 및 들뜸 현상을 관찰하여 내구성을 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 1에 기재하였고, 구체적으로, 기포 및 들뜸 현상이 전혀 발생하지 않는 경우는 ○로 표시하였고, 기포 및 들뜸 현상이 발생하는 경우에는 ×로 표시하였다.
기본 조성 투습도[g/㎡·24hr] 박리력[g/in] 신뢰성 광학특성(%)
T H
실시예 1 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 3중량부 그래핀 7.15 1827 ○ 92.5 0.41
실시예 2 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 5중량부 그래핀 2.12 1978 ○ 92.5 0.45
실시예 3 IIR-OH(IP 1.7mol%) + 10중량부 그래핀 1.96 1632 ○ 90.3 0.99
실시예 4 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 15중량부 그래핀 1.42 1548 ○ 86.3 1.45
실시예 5 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 20중량부 그래핀 0.92 1211 ○ 80.0 4.22
실시예 6 IIR-COOH(IP 1.7mol%) + 5중량부 그래핀 1.98 2837 ○ 92.7 0.85
실시예 7 IIR-OH (IP 1.7mol%) + 5중량부 MMNT 2.08 1754 ○ 92.3 0.67
실시예 8 IIR-OH (IP 28mol%) + 5중량부 그래핀 2.08 1724 ○ 92.5 0.59
참고예 1 IIR-OH(IP 1.7mol%) + 25중량부 그래핀 0.88 872 × 77.5 11.38
참고예 2 IIR-OH(IP 1.7mol%) + 30중량부 그래핀 0.89 605 × 53.2 15.54
참고예 3 IIR-OH(IP 1.7mol%) + 40중량부 그래핀 0.86 403 × 50.1 22.76
비교예 1 IIR + 5중량부 그래핀 5.12 972 × 92.5 1.54
비교예 2 아크릴 수지 180 2766 × 92.7 0.22
비교예 3 IIR-OH + 그래핀X 8.3 2125 ○ 92.9 0.27
참고예 4 IIR-OH (IP 0.5mol%) + 5중량부 그래핀 6.03 220 × 92.5 1.69
참고예 5 IIR-OH (IP 35mol%) + 5중량부 그래핀 14.3 830 × 90.4 0.63
참고예6 IIR-OH 측쇄(IP 1.7mol%) + 5중량부 그래핀 9.03 677 × 92.5 1.46
상기 표 1의 결과를 참고하면, 극성 작용기가 결합되지 않은 비교예 1은 박리력 및 신뢰성이 크게 떨어지는 것을 알 수 있다. 나아가, 유무기 입자 없이, 아크릴 수지만을 이용한 비교예 2의 경우 실시예에 비하여 신뢰성이 떨어지는 것을 알 수 있다. 나아가, 유무기 입자 없이, 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무를 이용한 비교예 3의 경우에는 실시예에 비하여 투습도가 높은 문제가 있는 것으로 나타났다.
그래핀의 함량을 20 중량부 초과로 포함하는 참고예 1 내지 3의 경우, 투습도는 낮게 구현되지만, 낮은 박리력 및 낮은 신뢰성을 나타내는 문제가 있고, 광학 특성에서 투과도와 헤이즈 값이 높아 광학용 점착제로 사용하기 곤란한 문제가 있다.
나아가, 이소프렌의 함량이 0.5 몰%인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 참고예 4 및 의 이소프렌의 함량이 35 몰%인 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 참고예 5의 경우 상대적으로 높은 투습도, 낮은 신뢰성 및 낮은 박리력을 나타내었다. 또한, 측쇄에 이소프렌이 결합된 이소부틸렌-이소프렌 고무를 사용한 참고예 6의 경우 마찬가지로 높은 투습도, 낮은 신뢰성 및 낮은 박리력을 나타내었다.
[부호의 설명]
100: 점착 필름
110: 이형필름층
120: 점착제층

Claims (12)

  1. 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무; 및
    유기 입자 또는 무기 입자를 포함하는 유무기 입자;를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 극성 작용기는 히드록시기, 카르복실기, 아민기, 아크릴기, 메타크릴기, 알데히드기, 에폭시기, 무수말레산기, 아마이드기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 극성 작용기는 상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위에 그래프트된 광학용 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이소부틸렌-이소프렌 고무의 이소프렌 단위의 함량은 이소부틸렌 단위 및 이소프렌 반복 단위의 총 몰수에 대하여, 1 몰% 이상 30 몰% 이하인 광학용 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무는 중량평균분자량(Mw)이 1만 내지 100만인 광학용 점착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유무기 입자는 입경(particle diameter)이 2㎚ 내지 100㎚인 광학용 점착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기 입자는 그래핀 산화물, 부분 가교 폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 아스코르베이트(ascorbate), 글루코오즈(glucose), 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무기 입자는 소듐옥사이드, 철옥사이드, 칼슘옥사이드, 나노제올라이트, 칼슘클로라이드, 몬트모릴로나이트, 벤토나이트, 리튬설페이트, 마그네슘설페이트, 알루미늄아세틸아세토네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 극성 작용기를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 고무 100 중량부에 대하여, 상기 유무기 입자 0.5 내지 20 중량부를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학용 점착제 조성물은 가교제, 반응촉진제, 경화지연제, 점착증진제, 산화안정제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점착증진제는 수소화된 디사이클로펜타디엔계 화합물, 수소화된 테르펜계 화합물, 수소화된 로진계 화합물, 수소화된 방향족계 화합물, 수소화된 석유계 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광학용 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 갖는 광학용 점착 필름.
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