WO2019209022A1 - 가교성 조성물 - Google Patents

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WO2019209022A1
WO2019209022A1 PCT/KR2019/004943 KR2019004943W WO2019209022A1 WO 2019209022 A1 WO2019209022 A1 WO 2019209022A1 KR 2019004943 W KR2019004943 W KR 2019004943W WO 2019209022 A1 WO2019209022 A1 WO 2019209022A1
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강슬기
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Definitions

  • the present application relates to a crosslinkable composition.
  • Crosslinked products of crosslinkable compositions such as pressure sensitive adhesives or adhesives are used in various fields in various fields.
  • various optical films such as polarizing plates are applied to a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting diode (OLED).
  • the optical films are mostly attached to the display device by an adhesive or an adhesive.
  • an adhesive is also applied to the surface protection film etc. for protecting the optical film applied to a display apparatus.
  • the present application relates to a crosslinkable composition.
  • a crosslinkable composition even when mix
  • crosslinkable composition in the present application may refer to a composition comprising a component capable of implementing a crosslinked structure in a chemical or physical manner.
  • the composition of the present application may include a component capable of implementing a crosslinked structure by a chemical method in the above manner.
  • the crosslinkable composition of the present application may be, for example, an adhesive composition or an adhesive composition.
  • adhesive composition is a composition that can act as an adhesive before or after crosslinking
  • an adhesive composition is a composition that can act as an adhesive before or after crosslinking.
  • the definition of the adhesive and the adhesive is in accordance with the definition known in the art.
  • the crosslinkable composition may comprise an acrylic polymer.
  • the term “acrylic polymer” is a polymer containing, as a main component, a polymerized unit of an acrylic monomer.
  • the polymerization unit of a certain monomer means the structure which the said monomer forms in the said polymer through a polymerization reaction.
  • the fact that a certain component B contains another component A as a main component means that the proportion in the component B of the component A is at least about 55% by weight, at least 60% by weight, and 65% by weight based on the total weight of the component B.
  • the upper limit of the ratio is not particularly limited, and may be, for example, about 98% by weight or less or 95% by weight or less.
  • acrylic monomer means a derivative of acrylic acid or methacrylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid or acrylic acid ester or methacrylic acid ester.
  • (meth) acryl means an acryl or methacryl.
  • the crosslinkable composition of the present application may include the acrylic polymer as a main component.
  • the ratio of the acrylic polymer as the main component may be based on the weight of the composition excluding the solvent.
  • the acrylic polymer may be an adhesive polymer or an adhesive polymer.
  • adhesive polymer or “adhesive polymer” refers to a polymer whose physical properties such as its glass transition temperature are adjusted such that adhesion performance or adhesion performance can be expressed before and / or after crosslinking. The construction of such polymers is well known in the art.
  • the acrylic polymer may include polymerized units of alkyl (meth) acrylate monomers.
  • the alkyl (meth) acrylate may be (meth) acrylate including an alkyl group in the molecule.
  • the alkyl group contained in the alkyl (meth) acrylate is a linear and / or branched branched alkyl group or cyclic group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 4 to 8 carbon atoms. It may be an alkyl group.
  • the alkyl group may be optionally substituted with one or more substituents.
  • substituents include, but are not limited to, halogen or alkyl, halogen or alkyl having 1 to 12 carbon atoms, chlorine, bromine, methyl, ethyl, propyl, butyl, nonyl or dodecyl.
  • alkyl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate or isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl (meth ) Acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and tetradecyl (meth) acrylate, and the like can be exemplified, one or two or more of the above This can be applied.
  • n-butyl acrylate n
  • the acrylic polymer may include a polymer unit of the alkyl (meth) acrylate monomer as a main component.
  • the acrylic polymer may also be a crosslinkable polymer comprising crosslinkable functional groups.
  • the crosslinkable functional group can be introduced into the polymer by including a unit of a monomer having a crosslinkable functional group (hereinafter referred to as a crosslinkable monomer) in the polymer.
  • a crosslinkable monomer a monomer having a crosslinkable functional group
  • the crosslinkable functional group generally a hydroxy group or a carboxyl group can be applied, and it is suitable to apply a carboxyl group as the crosslinkable functional group in the present application.
  • an acrylic polymer may not contain the hydroxyl group as a crosslinkable functional group, or may contain a small amount.
  • the acrylic polymer is about 10% by weight, 9% by weight, 8% by weight, 7% by weight, 6% by weight or less, based on the total weight of the polymer of the polymer unit of the monomer having a hydroxy group Up to 4 wt%, up to 3 wt%, up to 2 wt%, up to 1 wt%, up to 0.5 wt%, up to 0.1 wt%, up to 0.05 wt% or up to 0.01 wt%, or substantially It may be included in the ratio of 0% by weight.
  • crosslinkable monomer for example, a carboxyl group-containing monomer can be applied.
  • the specific kind of each crosslinkable monomer is not particularly limited, and crosslinkable monomers known in the art may be used.
  • (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxy acetic acid, 3- (meth) acryloyloxy propyl acid, 4- (meth) acryloyloxy butyl acid, acrylic acid double Sieve, itaconic acid, maleic acid and / or maleic anhydride and the like can be used.
  • hydroxyl group containing monomers such as butyl (meth) acrylate and / or 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, can also be used, it may be appropriate that the content is as small as possible.
  • the proportion of the polymerized units of the crosslinkable monomer may be adjusted without particular limitation in consideration of the desired cohesive force.
  • the crosslinkable polymer may include polymerized units of the crosslinkable monomer in a ratio within the range of about 0.01 to 10 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymerized units of the alkyl (meth) acrylate monomer.
  • the ratio of the polymerized unit of the crosslinkable monomer is, in another example, about 0.05 part by weight, 0.1 part by weight, 0.5 part by weight, 1 part by weight, 1.5 parts by weight, 2 parts by weight, 2.5 parts by weight, 3 It may be at least part by weight, at least 3.5 parts by weight, at least 4 parts by weight, at least 4.5 parts by weight, or at least 5 parts by weight, at most 9.5 parts by weight, at most 9 parts by weight, at most 8.5 parts by weight, at most 8 parts by weight, at most 7.5 parts by weight. 7 parts by weight or less, 6.5 parts by weight or less, or 6 parts by weight or less.
  • the crosslinkable polymer may further include polymerized units of other monomers, if necessary, in addition to the polymerized units of the monomers mentioned above, and the kind thereof is not particularly limited.
  • a polymerization unit of the monomer which may be further included there is a polymerization unit of an aromatic group-containing monomer, for example, a polymerization unit of an aromatic (meth) acrylate monomer. These units can be used to achieve the so-called optical compensation effect or applied for other reasons.
  • the kind of the aromatic group-containing monomer capable of forming such a polymerization unit is not particularly limited, and for example, a monomer of the following formula (6) may be applied.
  • R 1 represents hydrogen or an alkyl group
  • A represents an alkylene group
  • n represents an integer within the range of 0 to 3
  • Q represents a single bond, -O-, -S- or an alkylene group
  • P represents an aryl group.
  • a single bond means a case where both groups of atoms are directly bonded to each other without using a separate atom.
  • B when B is a single bond, it may mean that a separate atom is not present at a site represented by B, and A and C are directly connected to form a structure represented by A-C.
  • R 1 may be, for example, a methyl group or an ethyl group which is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or may be hydrogen.
  • A may be an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms or 1 to 8 carbon atoms, and may be, for example, a methylene group, an ethylene group, a hexylene group, or an octylene group.
  • the alkylene group may be optionally substituted with one or more substituents.
  • n may be, for example, a number in the range of 0 to 2, or 0 or 1.
  • Q in Formula 6 may be a single bond, -O- or -S-.
  • P may be an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, for example, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group.
  • the aryl group may be optionally substituted with one or more substituents.
  • the aryl group may be optionally substituted with one or more substituents.
  • substituents include, but are not limited to, halogen or alkyl, halogen or alkyl having 1 to 12 carbon atoms, chlorine, bromine, methyl, ethyl, propyl, butyl, nonyl or dodecyl.
  • the compound of formula 6 include phenoxy ethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-phenylthio-1-ethyl (meth) acrylate, 6- (4,6-dibromo-2 Isopropyl phenoxy) -1-hexyl (meth) acrylate, 6- (4,6-dibromo-2-sec-butyl phenoxy) -1-hexyl (meth) acrylate, 2,6-di Bromo-4-nonylphenyl (meth) acrylate, 2,6-dibromo-4-dodecyl phenyl (meth) acrylate, 2- (1-naphthyloxy) -1-ethyl (meth) acrylate , 2- (2-naphthyloxy) -1-ethyl (meth) acrylate, 6- (1-naphthyloxy) -1-hexyl (
  • the ratio of the polymerized unit of the aromatic group-containing monomer can be controlled without limitation.
  • the crosslinkable polymer may include about 0.1 to 45 parts by weight of the aromatic group-containing monomer polymerization unit based on 100 parts by weight of the alkyl (meth) acrylate unit.
  • the ratio may in another example be about 40 parts by weight or less, 35 parts by weight or less or 30 parts by weight or less.
  • the crosslinkable polymer may, if necessary, further comprise other units known in addition to the units mentioned above.
  • the crosslinkable polymer may be prepared by polymerizing by a known polymerization method applying the above-mentioned monomers.
  • the weight-average molecular weight (Mw) of the acrylic polymer may be 500,000 or more.
  • weight average molecular weight is a standard polystyrene conversion value measured by a gel permeation chromatograph (GPC), and may be simply referred to as molecular weight.
  • the molecular weight (Mw) is about 600,000 or more, about 700,000 or more, about 800,000 or more, about 900,000 or more, about 1 million or more, about 1.1 million or more, about 1.2 million or more, or about 1.3 million or more, It may be about 1.4 million or more, or about 1.5 million or more, and about 3 million or less, about 2.8 million or less, about 2.6 million or less, about 2.4 million or less, about 2.2 million or less, or about 2 million or less.
  • the crosslinkable composition further comprises an ionic compound in addition to the polymer.
  • an ionic compound By applying an ionic compound, appropriate electroconductivity can be provided to the said crosslinkable composition.
  • an ionic compound a well-known compound can be used.
  • the salt which is an ionic compound containing an alkali metal cation can be used, for example.
  • the alkali metal cation lithium, sodium or potassium cations may be applied, and as the most suitable example, lithium cations may be applied.
  • the kind of anion contained in the ionic compound is not particularly limited.
  • the anion in one example is, PF 6 -, AsF -, NO 2 -, fluoride (F -), chloride (Cl -), bromide (Br -), iodide (I -), perchlorate (ClO 4 - ), hydroxide (OH -), carbonate (CO 3 2-), nitrate (NO 3 -), trifluoromethane sulfonate (CF 3 SO 3 -), sulfonate (SO 4 -), hexafluoro Rophosphate (PF 6 ⁇ ), methylbenzenesulfonate (CH 3 (C 6 H 4 ) SO 3 ⁇ ), p-toluenesulfonate (CH 3 C 6 H 4 SO 3 ⁇ ), tetraborate (B 4 O 7 2 -), carboxymethyl sulfonate (COOH (C 6 H 4) SO 3 -
  • the ionic compound may include an anion or bisfluorosulfonylimide of formula (2).
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom
  • Y is a carbon atom or a sulfur atom
  • R f is a perfluoroalkyl group
  • m is 1 or 2
  • n is 2 or 3.
  • R f may be a perfluoroalkyl group having 1 to 20, 1 to 12, 1 to 8, or 1 to 4 carbon atoms, in which case the perfluoroalkyl group is a straight, branched or cyclic structure It can have
  • the anion of Formula 2 may be a sulfonyl metide, sulfonylimide, carbonyl metide or carbonyl imide-based anion.
  • the anion of the formula (2) is tristrifluoromethanesulfonylmethide, bistrifluoromethanesulfonylimide, bisperfluorobutanesulfonylimide, bispentafluoroethanesulfonylimide, tristrifluoro It may be one kind or a mixture of two or more such as romethane carbonyl methide, bisperfluorobutanecarbonyl imide or bispentafluoroethane carbonyl imide.
  • N in formulas 3 to 5 is a number in the range of 0 to 4.
  • Anion of formula (2) or bis (fluorosulfonyl) imide exhibits high electronegativity due to perfluoroalkyl group (Rf) or fluorine group, and also includes unique resonance structure They form weak bonds with cations and are hydrophobic. Therefore, the said ionic compound can provide high antistatic property even with a small amount, showing the outstanding compatibility with other components of compositions, such as a polymer.
  • the ratio in the crosslinkable composition of the ionic compound is not particularly limited and may be adjusted to an appropriate range in consideration of the desired antistatic property.
  • the crosslinkable composition may include 0.001 parts by weight to 20 parts by weight of an ionic compound based on 100 parts by weight of the acrylic polymer.
  • the ratio is, in another example, 0.005 parts by weight, 0.01 parts by weight, 0.05 parts by weight, 0.1 parts by weight, 0.5 parts by weight, 1 part by weight, 1.5 parts by weight, 2 parts by weight, 2.5 parts by weight.
  • It may be at least 3 parts by weight or at least 3 parts by weight, 18 parts by weight or less, 16 parts by weight or less, 14 parts by weight or less, 12 parts by weight or less, 10 parts by weight or less, 8 parts by weight or less, 6 parts by weight or less, 5 parts by weight or less, It may be 4.5 parts by weight or less or 4 parts by weight or less.
  • the crosslinkable composition further includes the compound of formula 1 in addition to the above components:
  • R 1 to R 4 in Formula 1 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
  • alkyl group in Formula 1 for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms or 1 to 4 carbon atoms may be applied.
  • a methyl group, an ethyl group, or the like may be applied as the alkyl group in Formula 1.
  • R 1 and R 2 may each independently be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, a methyl group or an ethyl group
  • R 3 and R 4 may each independently be a hydrogen atom or 1 to 4 carbon atoms.
  • a compound which is an alkyl group of, for example, a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group can be used.
  • R 3 and R 4 may all be hydrogen atoms, or at least one may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group may be optionally substituted with one or more substituents.
  • substituents include, but are not limited to, halogen or alkyl, halogen or alkyl having 1 to 12 carbon atoms, chlorine, bromine, methyl, ethyl, propyl, butyl, nonyl or dodecyl.
  • Such a compound is a component which can improve the crosslinking efficiency of a crosslinkable composition.
  • the crosslinkable composition contains an ionic compound, especially a compound containing a metal cation such as a lithium cation
  • the present inventors have a crosslinking component, for example, a crosslinkable functional group of the acrylic polymer or a crosslinking agent described later. It was confirmed that the interactions deteriorate the crosslinking efficiency. Therefore, in order to improve the crosslinking efficiency of the crosslinkable composition containing an ionic compound, it is necessary that the said metal cation does not inhibit a crosslinking effect.
  • the present inventors confirmed that the compound of Formula 1 can structurally form a complex with the metal cation, thereby implementing a system in which the cation does not inhibit the crosslinking action.
  • Some of the compounds having a structure belonging to the category of the compound of Formula 1 may be applied to a crosslinkable composition such as an adhesive composition as a so-called crosslinking retardant.
  • a crosslinkable composition such as an adhesive composition as a so-called crosslinking retardant.
  • the compound is not applied as a crosslinking retardant, and to be mentioned, the compound is used as a component for promoting crosslinking.
  • Systems using the component as a crosslinking retardant are generally systems comprising a metal chelate based crosslinking agent or a metal containing crosslinking catalyst such as a metal chelate based.
  • the compound which has a structure of the said General formula (1) with the said crosslinking agent and a crosslinking catalyst may be applied.
  • the compound acts to retard crosslinking through interaction with at least a part of the crosslinking agent or crosslinking catalyst.
  • the compound of Formula 1 is applied in a system for suppressing the function of a component that prevents crosslinking.
  • the crosslinking functional group of the acrylic polymer is a carboxyl group
  • the system for applying the compound is adjusted so as to prevent a decrease in the crosslinking efficiency.
  • the crosslinkable composition of this application does not contain a metal chelate crosslinking agent and / or a metal containing crosslinking catalyst.
  • the metal chelate crosslinking agent and / or the metal-containing crosslinking catalyst are applied together with the compound of Formula 1, the effect of improving the crosslinking efficiency intended in the present application is hardly exhibited.
  • the compound of Formula 1 may further act to promote dissociation of the ionic compound so that the crosslinkable composition can more easily secure the conductivity.
  • the ratio in the crosslinkable composition of the compound of Formula 1 is not particularly limited. However, from the viewpoint of solving the lowering of the crosslinking efficiency of the crosslinkable composition, it can be adjusted at an appropriate ratio according to the ratio of the ionic compound which is a component inducing the lowering of the crosslinking efficiency.
  • the crosslinkable composition may include about 0.01 to 30 parts by weight of the compound of Formula 1 relative to 100 parts by weight of the ionic compound.
  • the ratio of the compound of Formula 1 may be about 0.05 parts by weight, 0.1 parts by weight, 0.5 parts by weight, 0.7 parts by weight, 0.75 parts by weight, 0.9 parts by weight, about 1 part by weight, 1.5 parts by weight. Or more, 2 or more, 2.5 or more, 3 or more, 3.5 or more, or 4 or more, or about 25 or less, 20 or less, 15 or less, 10 or less, or It may be 5 parts by weight or less. In one example, the ratio may be appropriately changed depending on the purpose.
  • the crosslinkable composition of the present application may realize high crosslinking efficiency with a small amount of crosslinking agent even in a state containing a large amount of ionic compound.
  • the present inventors confirmed that the ionic compound contained in a crosslinkable composition becomes an element which inhibits crosslinking. Therefore, in order to secure high crosslinking efficiency, it is necessary to minimize the amount of the ionic compound or increase the amount of the crosslinking agent.
  • the amount of the ionic compound is reduced, it is difficult to secure the desired conductivity.
  • a large amount of the crosslinking agent is used, it is not easy to secure the desired physical properties.
  • the crosslinkable composition of the present application uses the specific system described above, i.e., the compound of formula 1, and excludes the condition that the compound can act as a crosslinking retardant, so that even if a large amount of ionic compound is present, Zero hardening rate can also be ensured.
  • the crosslinkable composition of the present application may have a curing rate of 30% or more according to Equation 1 below:
  • A is a cross-linking composition containing the ionic compound in a ratio of 3 parts by weight or more relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer blending the crosslinking agent of the acrylic polymer in 1 part by weight or less relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer
  • dry mass of insoluble fraction is the mass of the insoluble fraction substantially free of solvent (eg, ethyl acetate), for example, in a solvent content of about 10% by weight or less, 9% by weight. Up to 8 wt%, up to 7 wt%, up to 6 wt%, up to 5 wt%, up to 4 wt%, up to 3 wt%, up to 2 wt%, up to 1 wt%, up to 0.5 wt%, up to 0.1 wt% Or less, or 0.05% by weight or less, or 0.01% by weight or less, or a mass in a state of substantially 0% by weight.
  • the conditions for measuring the dry mass by removing the solvent from the insoluble fraction are not particularly limited. For example, a drying process at an appropriate temperature may be performed in consideration of the volatilization point of the solvent to be removed.
  • the ratio of the ionic compound blended into the crosslinkable composition when confirming the curing rate of Equation 1 may be about 3 parts by weight to 4 parts by weight or about 4 parts by weight relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer in another example. have.
  • the ratio of the crosslinking agent blended into the crosslinkable composition is about 1 part by weight, 0.5 part by weight, 0.1 part by weight, 0.05 part by weight or less or about 100 parts by weight of the acrylic polymer. It may be about 0.04 parts by weight or less, and the lower limit of the ratio may be about 0.01 parts by weight or more, 0.02 parts by weight or more, or 0.03 parts by weight or more.
  • the type of the ionic compound and the crosslinking agent to be blended for the confirmation of Equation 1 is not particularly limited, and may be an ionic compound and a crosslinking agent to be used for applying the actual crosslinkable composition.
  • the ratio of the ionic compound and the crosslinking agent in Equation 1 is a measure showing that the crosslinkable composition of the present application can realize a high curing rate with a small amount of the crosslinking agent even in the presence of a large amount of the ionic compound. That is, the ratio of the ionic compound and the crosslinking agent in Equation 1 does not mean that the ionic compound and the crosslinking agent are included in the ratio in the state of using the actual crosslinkable composition.
  • any crosslinkable composition or crosslinked product contains the ionic compound and the crosslinking agent in a ratio other than the ratio in the above formula 1, the same type of ionic compound and the crosslinking agent may be Such crosslinkable compositions fall within the scope of the present application when controlled at a ratio of 1, when exhibiting the above cure rates.
  • the cure rate of Formula 1 may be at least about 35% or at least about 40%, or at least about 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65, 70%, or at least 75% in another example.
  • the upper limit of the ratio is not limited, but may be about 100% or less, about 95% or less, about 90% or less, or about 85% or less.
  • the crosslinkable composition may further include a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent may be a component that crosslinks the acrylic polymer.
  • crosslinking agent a well-known crosslinking agent can be used without a restriction
  • an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, etc. can be used, for example.
  • the crosslinkable composition of the present application can exhibit a suitable effect when the crosslinkable functional group of the polymer contained in the composition is a carboxyl group, and the crosslinking agent is epoxy or aziridine-based among the above kinds.
  • isocyanate-based crosslinking agents include diylene methane isocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isoborone diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate or naphthalene diisocyanate, and the like.
  • the reactants of one or more kinds of isocyanates or diisocyanates and polyols ex. Trimethylol propane) and the like can be used.
  • epoxy crosslinking agent for example, ethylene glycol diglycidyl ether, triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, N, N, N ', N'-tetraglycidyl ethylenediamine and One or more selected from the group consisting of glycerin diglycidyl ether can be used.
  • aziridine type crosslinking agent for example, N, N-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N'- diphenylmethane-4,4'-bis (1 One or more selected from the group consisting of -aziridinecarboxamide), triethylene melamine, bisisoprotaloyl-1- (2-methylaziridine) and tri-1-aziridinylphosphineoxide.
  • the crosslinkable composition of the present application may include the crosslinking agent in an amount of 10 parts by weight or less, or 0.001 part by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic polymer. Under this ratio, while maintaining the cohesive force of the crosslinked product appropriately, it is possible to prevent a decrease in durability, such as interlayer peeling or lifting.
  • the ratio of the crosslinking agent may be, in another example, about 0.005 parts by weight or more, 0.01 parts by weight or 0.02 parts by weight or more, about 9 parts by weight or less, 8 parts by weight or less, 7 parts by weight or less, 6 parts by weight or less, 5 parts by weight.
  • the crosslinkable composition may further include other known additives required in addition to the above-mentioned components.
  • additives include coupling agents such as silane coupling agents, antistatic agents, tackifiers, and ultraviolet stabilizers; Antioxidants; Colorant; Adjuvant; Fillers; Antifoam; Surfactants; Photopolymerizable compounds such as polyfunctional acrylates; And one or more selected from the group consisting of plasticizers, but is not limited thereto.
  • crosslinkable composition can be applied to various uses.
  • the crosslinkable composition may be applied by forming an adhesive layer on an adhesive optical laminate or a surface protective film.
  • the present application may be for an optical laminate or a surface protective film, for example.
  • the optical laminate the optical film; And it may be formed on one surface of the optical film, and may include an adhesive layer which is a crosslinked product of the crosslinkable composition.
  • the base film for protection In the case of a surface protection film, the base film for protection; And a pressure-sensitive adhesive layer formed on one surface of the base film and which is a crosslinked product of the crosslinkable composition.
  • an optical laminated body and a surface protection film contains above, for example, an optical film and a base film for protection is not specifically limited, A well-known structure can be used.
  • the optical film included in the optical laminate various kinds used in various display devices can be applied.
  • the optical film may be a polarizing plate, a polarizer, a polarizer protective film, a retardation film, a viewing angle compensation film or a brightness enhancement film.
  • the terms polarizer and polarizer refer to objects that are distinguished from each other.
  • Polarizer refers to the film, sheet or device itself exhibiting a polarizing function
  • polarizing plate means an optical element comprising other elements with the polarizer.
  • a polarizer protective film or a retardation layer may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the polarizer which can be included in the optical film of the present application is basically not particularly limited.
  • a polyvinyl alcohol polarizer can be used as a polarizer.
  • the term polyvinyl alcohol polarizer may refer to a polyvinyl alcohol (Polyvinylalcohol, PVA) resin film including an anisotropic absorbent material such as, for example, iodine or a dichroic dye.
  • a polarizer can be manufactured by the method of including an anisotropic absorbent substance in a polyvinyl alcohol-type resin film, and orienting the anisotropic absorbent substance by stretching or the like.
  • polyvinyl alcohol-based resin examples include polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl acetal or saponified ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin may be about 100 to 5,000 or about 1,400 to 4,000, but is not limited thereto.
  • the polyvinyl alcohol polarizer may be produced by, for example, performing a dyeing step, a crosslinking step, and an stretching step on a PVA film.
  • a dyeing step a crosslinking step
  • an stretching step on a PVA film.
  • respective treatment baths of the dyeing bath, the crosslinking bath and the stretching bath may be used, and the treatment liquids according to the respective steps may be used in each of these treatment baths.
  • the anisotropic absorbent material can be adsorbed and / or oriented to the PVA film.
  • This dyeing process can be carried out in conjunction with the stretching process.
  • Dyeing can be carried out by immersing the film in a solution containing an anisotropic absorbent material, for example an iodine solution.
  • an iodine solution the aqueous solution etc. which contained iodine ion by the iodide compound which is an iodine and a dissolution adjuvant can be used, for example.
  • the iodide compound for example, potassium iodide, lithium iodide, sodium iodide, zinc iodide, aluminum iodide, lead iodide, copper iodide, barium iodide, calcium iodide, tin iodide or titanium iodide may be used.
  • concentration of iodine and / or iodide ions in the iodine solution can be adjusted in consideration of the optical properties of the desired polarizer, and such a control scheme is known.
  • the temperature of a solution containing an anisotropic absorbent material such as an iodine solution is usually about 20 ° C. to 50 ° C., 25 ° C. to 40 ° C., and the immersion time is usually about 10 seconds to 300 seconds or 20 seconds to 240 seconds. However, it is not limited thereto.
  • the crosslinking process can be performed using a crosslinking agent such as, for example, a boron compound.
  • a crosslinking agent such as, for example, a boron compound.
  • the order of the crosslinking process is not particularly limited.
  • the crosslinking process may be performed together with the dyeing process and / or stretching process, or may be performed separately from the above process.
  • the crosslinking step may be carried out several times.
  • the boron compound boric acid or borax may be used.
  • the boron compound may be used in the form of an aqueous solution or a mixed solution in which water and an organic solvent are mixed. Usually, boric acid aqueous solution is used as said boron compound.
  • the boric acid concentration in the boric acid aqueous solution can be adjusted to an appropriate range in consideration of the crosslinking degree of the PVA-based film and the resulting heat resistance.
  • the crosslinking agent may further include an iodide compound such as potassium iodide.
  • the crosslinking process may be performed by immersing the PVA-based film in an aqueous solution of boric acid.
  • the temperature and / or immersion temperature of the aqueous boric acid solution is usually in the range of 25 °C or more, 30 °C to 85 °C or 30 °C to 60 °C degree, immersion time is usually 5 seconds to 800 seconds or 8 seconds to 500 Seconds, but not limited to.
  • An extending process is generally performed by uniaxial stretching.
  • the stretching step may be performed together with the dyeing and / or crosslinking step.
  • the stretching method is not particularly limited and, for example, a wet stretching method can be applied as the stretching method.
  • a wet stretching method can be applied as the stretching method.
  • this wet stretching method for example, it is common to perform a stretching process after dyeing a PVA-based film, but the stretching process may be performed together with crosslinking, and may be performed in multiple or multiple stages.
  • the treatment liquid applied to the wet stretching method may include, for example, an iodide compound such as potassium iodide.
  • the light blocking rate of the polarizer may be adjusted by adjusting the ratio of the iodide compound.
  • the temperature of the treatment liquid and / or treatment tank is usually in the range of 25 ° C. or higher, 30 ° C. to 85 ° C., or 50 ° C. to 70 ° C., and the treatment time is usually 10 seconds to 800 seconds or 30 seconds to 500 seconds. However, it is not limited thereto.
  • the total draw ratio of the PVA-based film may be adjusted in consideration of the orientation characteristics of the polarizer.
  • the total draw ratio may be about 3 to 10 times, 4 to 8 times, or 5 to 7 times the original length of the PVA-based film, but is not limited thereto.
  • the total draw ratio may mean a cumulative draw ratio including stretching in each step when stretching is performed even in a swelling step other than the stretching step.
  • Such a total draw ratio may be adjusted to an appropriate range in consideration of the orientation of the polarizer, the processability or the possibility of stretch cutting.
  • a swelling process may be performed before performing the above processes in addition to the dyeing, crosslinking and stretching.
  • other components such as contamination or the blocking agent on the surface of the PVA-based film can be washed, and also, the swelling process can reduce the dyeing deviation of the polarizer and the like, thereby producing a uniformly dyed polarizer.
  • the swelling process water, distilled water or pure water can be used.
  • the main component of the treatment liquid used in the swelling step is water, and if necessary, a small amount of an additive such as an iodide compound such as potassium iodide or a surfactant or a small amount of alcohol may be contained.
  • an additive such as an iodide compound such as potassium iodide or a surfactant or a small amount of alcohol may be contained.
  • the light blocking rate of the polarizer may be adjusted by adjusting process variables.
  • the temperature of the treatment liquid used in the swelling step and / or the treatment temperature of the swelling step is usually about 20 ° C. to 45 ° C. or 20 ° C. to 40 ° C., but is not limited thereto. Since swelling variations can cause staining variations, process parameters can be adjusted to suppress the occurrence of such swelling variations as much as possible.
  • the draw ratio may be about 6.5 times or less, 1.2 to 6.5 times, 2 to 4 times, or about 2 to 3 times the original length of the PVA-based film.
  • the stretching in the swelling process can be controlled so that the elongation in the stretching step performed after the swelling step is small, and can be controlled so that the stretching fracture of the film does not occur.
  • Metal ion treatment may be performed in the manufacturing process of the polarizer.
  • the said metal ion treatment is performed by immersing a PVA system film in the aqueous solution containing a metal salt, for example.
  • the color tone of the PVA polarizer can also be adjusted by adjusting the type or ratio of metal ions.
  • metal ions that can be applied metal ions of transition metals such as cobalt, nickel, zinc, chromium, aluminum, copper, manganese or iron can be exemplified, and among them, the color tone of the PVA-based polarizer is selected by appropriate selection. You can also adjust.
  • the washing process may be performed after dyeing, crosslinking and stretching.
  • the washing step can be performed by a solution of iodine compounds such as potassium iodide.
  • the above-described light blocking rate may also be adjusted by adjusting the concentration of the iodide compound in the solution or the treatment time of the cleaning process. Therefore, the concentration of the iodide compound and the treatment time into the solution may be adjusted in consideration of the light blocking rate.
  • the cleaning process may be performed using water.
  • washing with water and washing with iodine compound solution may be combined.
  • a solution in which a liquid alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol or propanol is mixed in the washing may also be used.
  • a drying process may be performed to manufacture a polarizer.
  • the drying process may be performed for a suitable time at an appropriate temperature, for example, in consideration of the moisture content required for the polarizer, and the conditions are not particularly limited.
  • the polyvinyl alcohol polarizer including a potassium component such as potassium ions and a zinc component such as zinc ions may be used as the polarizer to secure durability of the optical laminate, particularly high temperature reliability.
  • the optical laminate using the polarizer containing such a component can stably maintain durability even under high temperature conditions, particularly under ultrahigh temperature conditions of 100 ° C or more.
  • the ratio of the potassium and zinc components can be further adjusted.
  • the ratio (K / Zn) of the potassium component (K) and the zinc component (Zn) included in the polyvinyl alcohol polarizer may be in the range of 0.2 to 6 in one example.
  • the ratio (K / Zn) is, in another example, about 0.4 or more, about 0.6 or more, about 0.8 or more, about 1 or more, about 1.5 or more, about 2 or more, about 2.5 or more, about 3 or more, about 3.5 or more, or about 4.5 Or about 5.5 or less or about 5 or less.
  • the polyvinyl alcohol polarizer may include potassium in a ratio of about 0.1 to 2% by weight based on the total weight of the polyvinyl alcohol polarizer.
  • the proportion of the potassium component in another example is at least about 0.15 wt%, at least about 0.2 wt%, at least about 0.25 wt%, at least about 0.3 wt%, at least about 0.35 wt%, at least 0.4 wt% or at least about 0.45 wt%, At least about 0.5%, at least about 0.55%, at least about 0.6%, at least about 0.65%, at least about 0.7%, at least about 0.75%, or at least about 0.8%, and at most about 1.95% , About 1.9 wt% or less, about 1.85 wt% or less, about 1.8 wt% or less, about 1.75 wt% or less, about 1.7 wt% or less, about 1.65 wt% or less, about 1.6 wt% or less, about 1.55 wt%
  • the polyvinyl alcohol polarizer may include zinc in a ratio of 0.1 to 0.5 wt% based on the total weight of the polyvinyl alcohol polarizer.
  • the proportion of the zinc component may be at least 0.11%, at least 0.12%, at least 0.13%, at least 0.14%, at least 0.15%, at least 0.16%, or at least 0.17%, and at least 0.45% by weight. Or less than 0.4 weight percent, 0.35 weight percent or less, 0.3 weight percent or less, 0.25 weight percent or less, or 0.2 weight percent or less.
  • the polyvinyl alcohol polarizer may include a potassium component and a zinc component in a ratio satisfying the following Formula A:
  • Q is the ratio of the molar mass (K, 39.098 g / mol) of the potassium component and the molar mass (Zn, 65.39 g / mol) of the zinc component contained in the polyvinyl alcohol polarizer (K / Zn)
  • d is the thickness ( ⁇ m) / 60 ⁇ m before stretching of the polyvinyl alcohol polarizer
  • R is the content of potassium component (K, weight%) and zinc content (Zn, unit :) included in the polyvinyl alcohol polarizer. weight%) (K / Zn).
  • Polarizers containing potassium and zinc components in the polarizer in the form as described above may be excellent in reliability at high temperatures.
  • the thickness of the polarizer as described above is not particularly limited, and may be formed to an appropriate thickness according to the purpose of applying the polarizer. Typically, the thickness of the polarizer may be in the range of 5 ⁇ m to 80 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the present application may also be directed to a display device comprising such an optical laminate.
  • the device may, for example, comprise a display panel in which the optical laminate is attached via the above-mentioned pressure-sensitive adhesive layer.
  • the type of display panel is not particularly limited, and may be, for example, a known LCD panel or an OLED panel.
  • the position where the optical laminate is attached to the panel may also be in accordance with known methods.
  • the present application is directed to crosslinkable compositions.
  • it is possible to provide a crosslinkable composition and its use, including an ionic compound and exhibiting conductivity but without deterioration in crosslinking efficiency.
  • 1 is a view showing an NMR measurement result for confirming the effect of the present application.
  • Curing rate was evaluated via gel fraction.
  • the sheet resistance was checked by a probe method using a sheet resistance meter manufactured by Mitsubishi.
  • the high temperature sheet resistance was evaluated in the above manner after maintaining the crosslinked layer at a temperature of 80 ° C. for about 120 hours.
  • the heat resistance sheet resistance was evaluated in this manner after maintaining the crosslinked layer at a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90% for about 240 hours.
  • 100 parts by weight of ethyl acetate (EAc) was added as a solvent.
  • 0.03 parts by weight of Azobisisobutyronitrile (AIBN) diluted to 50% by weight in ethyl acetate as a reaction initiator was added and reacted for 8 hours.
  • Copolymer (A) having a molecular weight (Mw) of about 1.8 million was prepared.
  • Epoxy crosslinking agent (T-743L, Japan Soken Co., Ltd.) was blended with the copolymer of Preparation Example 1 at a ratio of about 0.037 parts by weight to 100 parts by weight of the solid of the copolymer (A), and LiTFSI ( Lithium bis (trifluoromethanesulfonyl imide)) was blended at a ratio of about 0.74 parts by weight to 100 parts by weight of the solid of the copolymer (A), and then acetylacetone was added at a ratio of about 0.03 parts by weight to 100 parts by weight of the solid of the copolymer (A). It was blended to prepare a crosslinkable composition.
  • LiTFSI Lithium bis (trifluoromethanesulfonyl imide)
  • a crosslinkable composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of the ionic compound and the acetylacetone were changed to about 3.7 parts by weight and 0.03 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the solid content of the copolymer (A). .
  • a crosslinkable composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ionic compound and the acetylacetone content were changed to about 3.7 parts by weight and 0.15 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the solid of the copolymer (A). .
  • a crosslinkable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the ionic compound and acetylacetone were not applied.
  • a crosslinkable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that acetyl acetone was not added.
  • a crosslinkable composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that acetyl acetone was not added.
  • composition of each crosslinkable composition is summarized in Table 1 below.
  • Comparative Example 1 showed a high curing rate in the absence of the ionic compound, whereas when compared with the results of Comparative Examples 2 and 3, it was found that the curing rate decreased while the amount of the ionic compound was increased. Can be. Accordingly, it can be confirmed that the ionic compound is a cause of lowering the crosslinking efficiency, and particularly, when a considerable amount of the ionic compound is blended as in Comparative Example 3, crosslinking is hardly achieved.
  • the second NMR is a case in which acetyl acetone is added to a solution containing LiTFSI and an epoxy crosslinker such that the volume ratio of the epoxy crosslinker is 1: 0.25 (epoxy crosslinker: acetylacetone), and the third NMR is It is a result measured after adding so that the volume ratio might be about 1: 0.5 (epoxy crosslinking agent: acetyl acetone).
  • acetyl acetone is added through the figure, it can be seen that the peak shifts back to the upfield. Through this, it can be seen that the phenomenon that LiTFSI interferes with the crosslinking reaction through interaction with acetyl acetone is resolved.

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Abstract

본 출원은 가교성 조성물에 대한 것이다. 본 출원에서는 이온성 화합물을 포함하여 도전성을 나타내면서도 가교 효율의 저하가 없는 가교성 조성물과 그 용도를 제공할 수 있다.

Description

가교성 조성물
본 출원은 2018년 4월 25일에 대한민국 특허청에 제출된 특허출원 제10-2018-0047793호의 출원일의 이익을 주장하고, 그 내용 전부는 본 출원에 포함된다.
본 출원은, 가교성 조성물에 대한 것이다.
점착제 또는 접착제 등과 같은 가교성 조성물의 가교물은, 다양한 분야에서 다양한 용도로 사용된다. 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 디스플레이 장치에는 편광판 등과 같은 각종 광학 필름이 적용되는데, 광학 필름은, 대부분 점착제나 접착제에 의하여 상기 디스플레이 장치에 부착된다.
또한, 점착제는, 디스플레이 장치에 적용되는 광학 필름을 보호하기 위한 표면 보호 필름 등에도 적용된다.
용도에 따라서 상기 점착제나 접착제에 도전성을 부여하는 경우에는, 해당 점착제나 접착제에 이온성 화합물을 배합하는 것이 대표적이다.
본 출원은, 가교성 조성물에 대한 것이다. 본 출원에서는, 가교성 조성물에 이온성 화합물을 배합하는 경우에도, 가교 효율을 우수하게 확보할 수 있는 가교성 조성물을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 출원은, 가교성 조성물에 대한 것이다. 본 출원에서 용어 “가교성 조성물”은 화학적 또는 물리적 방식으로 가교 구조를 구현할 수 있는 성분을 포함하는 조성물을 지칭할 수 있다. 본 출원의 조성물은 상기 방식 중에서 화학적 방식에 의해 가교 구조를 구현할 수 있는 성분을 포함할 수 있다.
본 출원의 가교성 조성물은, 예를 들면, 점착제 조성물 또는 접착제 조성물일 수 있다. 용어 점착제 조성물은, 가교 전 또는 후에 점착제로 작용할 수 있는 조성물이고, 접착제 조성물은 가교 전 또는 후에 접착제로 작용할 수 있는 조성물이다. 상기에서 점착제와 접착제의 정의는, 업계에 알려진 정의에 따른다.
가교성 조성물은, 아크릴 중합체를 포함할 수 있다. 본 출원에서, 용어 “아크릴 중합체”는, 아크릴 단량체의 중합 단위를 주성분으로 포함하는 중합체이다. 본 출원에서, 어떤 단량체의 중합 단위는, 해당 단량체가 중합 반응을 거쳐서 상기 중합체에서 형성하는 구조를 의미한다. 본 출원에서, 어떤 성분 B가 다른 성분 A를 주성분으로 포함한다는 것은, 상기 성분 A의 상기 성분 B내의 비율이 성분 B의 전체 중량을 기준으로, 약 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상 또는 90 중량% 이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 비율의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 98중량% 이하 또는 95중량% 이하일 수 있다.
본 출원에서, 용어 “아크릴 단량체”는, 아크릴산 또는 메타크릴산이나, 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 등의 상기 아크릴산이나 메타크릴산의 유도체를 의미한다. 또한, 용어 “(메타)아크릴”은, 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다.
본 출원의 가교성 조성물은 상기 아크릴 중합체를 주성분으로 포함할 수 있다. 상기 조성물이 물이나 유기 용매 등을 포함하는 용액인 경우, 상기 주성분으로서의 아크릴 중합체의 비율은 상기 용매를 제외한 조성물의 중량을 기준으로 한 것일 수 있다.
상기 아크릴 중합체는 점착 중합체 또는 접착 중합체일 수 있다. 용어 “점착 중합체” 또는 “접착 중합체”는 그 유리 전이 온도 등의 물성이 가교 전 및/또는 후에 점착 성능 또는 접착 성능이 발현될 수 있도록 조절된 중합체를 의미한다. 상기한 중합체의 구성은 해당 분야에서는 잘 알려져 있다.
일 예시에서, 아크릴 중합체는, 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기에서, 알킬 (메타)아크릴레이트는 분자 내에 알킬기를 포함하는 (메타)아크릴레이트일 수 있다. 알킬 (메타)아크릴레이트에 포함되는 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 4 내지 8의 직쇄 및/또는 분지쇄의 가지형 알킬기 또는 고리형 알킬기일 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의하여 치환되어 있을 수 있다. 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬이나, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이나, 염소, 브롬, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 노닐 또는 도데실을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 알킬 (메타)아크릴레이트로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트 또는 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 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 상기 중 1종 또는 2종 이상이 적용될 수 있다. 일반적으로는 n-부틸 아크릴레이트나 2-에틸헥실 아크릴레이트 등을 사용한다.
상기 아크릴 중합체는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위를 주성분으로 포함할 수 있다.
아크릴 중합체는 또한 가교성 관능기를 포함하는 가교성 중합체일 수 있다. 상기 가교성 관능기는 가교성 관능기를 가지는 단량체(이하, 가교성 단량체로 호칭할 수 있다)의 단위를 중합체에 포함시켜서 상기 중합체에 도입할 수 있다. 상기에서, 가교성 관능기로는, 일반적으로 히드록시기 또는 카복실기가 적용될 수 있으며, 본 출원에서는 가교성 관능기로서 카복실기를 적용하는 것이 적합하다.
아크릴 중합체는, 가교성 관능기로서의 히드록시기를 포함하지 않거나, 또는 소량 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 아크릴 중합체는 히드록시기를 가지는 단량체의 중합 단위를 상기 중합체 전체 중량을 기준으로 약 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.05 중량% 이하 또는 0.01 중량% 이하의 비율로 포함하거나, 실질적으로 0 중량%의 비율로 포함할 수 있다.
따라서, 상기 가교성 단량체로서, 예를 들면, 카복실기 함유 단량체를 적용할 수 있다. 상기 각 가교성 단량체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 업계에서 공지된 가교성 단량체를 사용할 수 있다.
상기 카복실기 함유 단량체로는, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및/또는 말레산 무수물 등을 사용할 수 있다.
필요하다면, 탄소수가 1 내지 12의 범위 내인 히드록시알킬기를 가지는 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트로서, 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및/또는 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 단량체도 사용할 수 있지만, 그 함량은 가급적 적은 것이 적절할 수 있다.
상기 가교성 단량체의 중합 단위의 비율은 목적하는 응집력 등을 고려하여 특별한 제한 없이 조절될 수 있다. 그렇지만, 일반적으로 상기 가교성 중합체는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위 100 중량부 대비 약 0.01 내지 10 중량부의 범위 내의 비율로 상기 가교성 단량체의 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기 가교성 단량체의 중합 단위의 비율은 다른 예시에서 약 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상 또는 5 중량부 이상일 수 있으며, 9.5 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8.5 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7.5 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6.5 중량부 이하 또는 6 중량부 이하일 수도 있다.
가교성 중합체는, 상기 언급된 단량체의 중합 단위 외에도 필요한 경우에 다른 단량체의 중합 단위를 추가로 포함할 수 있고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 추가로 포함될 수 있는 단량체의 중합 단위로는, 방향족기 함유 단량체의 중합 단위, 예를 들면, 방향족 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위가 있다. 이러한 단위를, 소위 광학 보상 효과를 얻기 위해 사용하거나, 기타 다른 이유로 적용할 수 있다.
이러한 중합 단위를 형성할 수 있는 방향족기 함유 단량체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 하기 화학식 6의 단량체를 적용할 수 있다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2019004943-appb-I000001
화학식 6에서, R1은 수소 또는 알킬기를 나타내고, A는 알킬렌기를 나타내며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수를 나타내고, Q는 단일 결합, -O-, -S- 또는 알킬렌기를 나타내며, P는 아릴기를 나타낸다.
화학식 6에서, 단일 결합은 양측의 원자단이 별도의 원자를 매개로 하지 않고, 직접 결합하는 경우를 의미한다. 예를 들어, A-B-C로 표시된 구조에서 B가 단일 결합인 경우, B로 표시되는 부위에 별도의 원자가 존재하지 않고, A와 C가 직접 연결되어 A-C로 표시되는 구조를 형성하는 것을 의미할 수 있다.
화학식 6에서, R1은, 예를 들면, 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 메틸기 또는 에틸기이거나, 또는 수소일 수 있다.
화학식 6에서, A는 탄소수 1 내지 12 또는 1 내지 8의 알킬렌기일 수 있으며, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 헥실렌기 또는 옥틸렌기일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의하여 치환되어 있을 수 있다.
화학식 6에서, n은 예를 들면, 0 내지 2의 범위 내의 수이거나, 0 또는 1일 수 있다.
화학식 6에서 Q는 단일 결합, -O- 또는 -S-일 수 있다.
화학식 6에서, P는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 예를 들면, 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기일 수 있다. 또한, 상기 아릴기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의하여 치환되어 있을 수 있다.
화학식 6에서, 아릴기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있다. 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬이나, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이나, 염소, 브롬, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 노닐 또는 도데실을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 6의 화합물의 구체적인 예로는 페녹시 에틸 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 2-페닐티오-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-이소프로필 페녹시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-sec-부틸 페녹시)-1-헥실 (메타) 아크레이트, 2,6-디브로모-4-노닐페닐 (메타)아크릴레이트, 2,6-디브로모-4-도데실 페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 및 8-(2-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그 적용 목적에 따라서, 상기 방향족기 함유 단량체의 중합 단위의 비율을 제한 없이 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 가교성 중합체는 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 단위 100 중량부 대비 약 0.1 내지 45 중량부의 상기 방향족기 함유 단량체 중합 단위를 포함할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 40 중량부 이하, 35 중량부 이하 또는 30 중량부 이하일 수 있다.
상기 가교성 중합체는 필요한 경우에 상기 언급된 단위 외에 공지의 다른 단위로 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 가교성 중합체는 상기 언급된 단량체들을 적용한 공지의 중합 방법으로 중합하여 제조할 수 있다.
상기 아크릴 중합체의 중량 평균 분자량(Weight-average molecular weight, Mw)은 50 만 이상일 수 있다. 본 출원에서 용어 “중량 평균 분자량”은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌 환산 수치이고, 단순하게 분자량으로 호칭할 수도 있다. 상기 분자량(Mw)은, 다른 예시에서 60 만 이상 정도, 70 만 이상 정도, 80 만 이상 정도, 90 만 이상 정도, 100 만 이상 정도, 110 만 이상 정도, 120 만 이상 정도, 130 만 이상 정도, 140 만 이상 정도 또는 150만 이상 정도일 수 있고, 약 300 만 이하, 약 280 만 이하, 약 260 만 이하, 약 240 만 이하, 약 220 만 이하 또는 약 200 만 이하일 수 있다.
가교성 조성물은, 상기 중합체에 추가로 이온성 화합물을 포함한다. 이온성 화합물을 적용함으로써, 상기 가교성 조성물에 적절한 도전성을 부여할 수 있다.
이온성 화합물로는, 공지의 화합물을 사용할 수 있다. 이온성 화합물로는, 예를 들면, 알칼리 금속 양이온을 포함하는 이온성 화합물인 염(salt)을 사용할 수 있다. 일 예시에서 상기 알칼리 금속 양이온으로는, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 양이온을 적용할 수 있으며, 가장 적합한 예시로는, 리튬 양이온을 적용할 수 있다.
이온성 화합물이 포함하는 음이온의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 상기 음이온은, PF6 -, AsF-, NO2 -, 플루오라이드(F-), 클로라이드(Cl-), 브로마이드(Br-), 요오다이드(I-), 퍼클로레이트(ClO4 -), 히드록시드(OH-), 카보네이트(CO3 2-), 니트레이트(NO3 -), 트리플루오로메탄설포네이트(CF3SO3 -), 설포네이트(SO4 -), 헥사플루오로포스페이트(PF6 -), 메틸벤젠설포네이트(CH3(C6H4)SO3 -), p-톨루엔설포네이트(CH3C6H4SO3 -), 테트라보레이트(B4O7 2-), 카복시벤젠설포네이트(COOH(C6H4)SO3 -), 트리플로로메탄설포네이트(CF3SO2 -), 벤조네이트(C6H5COO-), 아세테이트(CH3COO-), 트리플로로아세테이트(CF3COO-), 테트라플루오로보레이트(BF4 -), 테트라벤질보레이트(B(C6H5)4 -) 및/또는 트리스펜타플루오로에틸 트리플루오로포스페이트(P(C2F5)3F3 -) 등일 수 있다.
상기 이온성 화합물은, 하기 화학식 2의 음이온 또는 비스플루오로술포닐이미드 등을 포함할 수도 있다.
[화학식 2]
[X(YOmRf)n]-
화학식 2에서, X는 질소 원자 또는 탄소 원자이고, Y는 탄소 원자 또는 황 원자이며, Rf는 퍼플루오로알킬기이고, m은 1 또는 2이며, n은 2 또는 3이다.
화학식 2에서, Y가 탄소인 경우, m은 1이고, Y가 황인 경우, m은 2이며, X가 질소인 경우 n은 2이고, X가 탄소인 경우 n은 3일 수 있다.
화학식 2에서, Rf는, 탄소수 1 내지 20, 1 내지 12, 1 내지 8 또는 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기일 수 있고, 이 경우 상기 퍼플루오로알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 구조를 가질 수 있다. 화학식 2의 음이온은, 설포닐메티드계, 설포닐이미드계, 카보닐메티드계 또는 카보닐이미드계 음이온일 수 있다. 구체적으로, 화학식 2의 음이온은 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드, 비스트리플루오로메탄설포닐이미드, 비스퍼플루오로부탄설포닐이미드, 비스펜타플루오로에탄설포닐이미드, 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드, 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드 또는 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합일 수 있다.
음이온으로는 또한 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나의 음이온을 적용할 수도 있다.
[화학식 3]
OSO2CnF2n+1
[화학식 4]
N(SO2CnF2n+1)2
[화학식 5]
C(SO2CnF2n+1)3
화학식 3 내지 5에서 n은 0 내지 4의 범위 내의 수이다.
화학식 2의 음이온 또는 비스(플루오로술포닐)이미드, 상기 화학식 3 내지 5의 음이온은, 퍼플루오로알킬기(Rf) 또는 플루오르기로 인해 높은 전기 음성도를 나타내고, 또한 특유의 공명 구조를 포함하여, 양이온과의 약한 결합을 형성하는 동시에 소수성을 가진다. 따라서, 상기 이온성 화합물은 중합체 등의 조성물의 타성분과 우수한 상용성을 나타내면서, 소량으로도 높은 대전 방지성을 부여할 수 있다.
이온성 화합물의 가교성 조성물 내에서의 비율은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 대전 방지성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다. 일 예시에서 상기 가교성 조성물은 상기 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여, 0.001 중량부 내지 20 중량부의 이온성 화합물을 포함할 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상 또는 3 중량부 이상일 수 있고, 18 중량부 이하, 16 중량부 이하, 14 중량부 이하, 12 중량부 이하, 10 중량부 이하, 8 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4.5 중량부 이하 또는 4 중량부 이하일 수도 있다. 본 출원에서는 이와 같이 과량의 이온성 화합물이 적용되는 경우에도 그 이온성 화합물에 의한 가교 효율의 저하 문제를 해결할 수 있다.
가교성 조성물은, 상기 성분에 추가로 하기 화학식 1의 화합물을 포함한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2019004943-appb-I000002
화학식 1에서 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기이다.
화학식 1에서 알킬기로는, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형의 알킬기가 적용될 수 있다. 예를 들면 상기 화학식 1에서 알킬기로는, 메틸기나 에틸기 등이 적용될 수도 있다.
화학식 1의 화합물로는, 상기 규정된 범주 내의 구조를 가지는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 예를 들면, 메틸기나 에틸기일 수 있고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 예를 들면, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 화합물이 사용될 수 있다.
상기 R3 및 R4는 모두 수소 원자이거나, 적어도 하나가 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
상기에서, 알킬기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있다. 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬이나, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이나, 염소, 브롬, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 노닐 또는 도데실을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 화합물은, 가교성 조성물의 가교 효율을 개선시킬 수 있는 성분이다. 본 발명자들은, 가교성 조성물이 이온성 화합물, 특히 리튬 양이온 등의 금속 양이온을 포함하는 화합물을 포함하는 경우, 상기 양이온이 가교 성분, 예를 들면, 상기 아크릴 중합체의 가교성 관능기 또는 후술하는 가교제와 상호 작용을 하여 가교 효율을 악화시키는 것을 확인하였다. 따라서, 이온성 화합물을 포함하는 가교성 조성물의 가교 효율을 개선하기 위해서는, 상기 금속 양이온이 가교 작용을 저해하지 않도록 하는 것이 필요하다. 본 발명자들은 상기 화학식 1의 화합물은, 구조적으로 상기 금속 양이온과 복합체를 형성할 수 있고, 그에 의해 상기 양이온이 가교 작용을 저해하지 않는 시스템이 구현되는 점을 확인하였다.
상기 화학식 1의 화합물의 범주에 속하는 구조를 가지는 화합물 중에서 일부의 화합물을, 소위 가교 지연제로서 점착제 조성물 등 가교성 조성물에 적용하는 경우가 있다. 그렇지만, 본 출원에서는 상기 화합물을 가교 지연제로서 적용하는 것이 아니며, 굳이 언급하자면 본 출원에서는 상기 화합물을 가교를 촉진하는 성분으로 이용한다.
가교 지연제로서 해당 성분을 이용하는 시스템은 일반적으로 금속 킬레이트 계열의 가교제, 또는 금속 킬레이트 계열과 같은 금속 함유 가교 촉매를 포함하는 시스템이다. 또한, 상기 가교제나 가교 촉매와 함께 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 적용하는 경우가 있다. 이러한 시스템에서 상기 화합물은, 상기 가교제나 가교 촉매의 적어도 일부의 성분과 상호 작용을 통해 가교를 지연시키는 작용을 한다. 그렇지만, 본 출원에서는 상기 화학식 1의 화합물을 가교를 방해하는 성분의 기능을 억제하기 위한 시스템에서 적용한다. 특히, 본 출원에서는 아크릴 중합체의 가교 관능기가 카복실기이고, 가교제로서 에폭시 화합물이나, 아지리딘 화합물이 적용되는 경우에 가교 효율의 저하를 방지하는 작용을 할 수 있도록 상기 화합물을 적용하는 시스템을 조절한다.
따라서, 본 출원의 가교성 조성물은, 금속 킬레이트 가교제 및/또는 금속 함유 가교 촉매를 포함하지 않는다. 금속 킬레이트 가교제 및/또는 금속 함유 가교 촉매를 상기 화학식 1의 화합물과 함께 적용하는 경우에는 본 출원에서 의도하는 가교 효율의 개선 효과가 발휘되기 어렵다. 상기 화학식 1의 화합물은 추가적으로 이온성 화합물의 해리를 촉진하여 가교성 조성물이 도전성을 보다 원활하게 확보할 수 있도록 작용할 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물의 가교성 조성물 내에서의 비율은, 특별히 제한되지 않는다. 하지만, 가교성 조성물의 가교 효율의 저하를 해결할 수 있는 관점에서 가교 효율 저하를 유도하는 성분인 이온성 화합물의 비율에 따라서 적정한 비율로 조절할 수 있다.
일 예시에서, 상기 가교성 조성물은 상기 이온성 화합물 100 중량부 대비 약 0.01 내지 30 중량부의 비율 상기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물의 비율은 다른 예시에서 약 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.75 중량부 이상, 0.9 중량부 이상, 약 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상 또는 4 중량부 이상이거나, 약 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 10 중량부 이하 또는 5 중량부 이하일 수 있다. 일 예시에서, 상기 비율을 그 목적에 따라 적정하게 변경할 수도 있다.
일 예시에서, 본 출원의 가교성 조성물은, 다량의 이온성 화합물을 포함하는 상태에서도 적은 양의 가교제로 높은 가교 효율을 구현할 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명자들은, 가교성 조성물에 포함되는 이온성 화합물이 가교를 저해하는 요소가 되는 것을 확인하였다. 따라서, 높은 가교 효율의 확보를 위해서는 이온성 화합물의 양을 최소화하거나, 가교제의 양을 늘릴 필요가 있다. 그렇지만, 이온성 화합물의 양을 줄일 경우에는 목적하는 도전성을 확보하기 어렵고, 그렇다고 가교제를 많이 사용하게 되면, 원하는 물성의 확보가 쉽지 않다. 그렇지만, 본 출원의 가교성 조성물은 상기한 특정 시스템, 즉 화학식 1의 화합물을 사용하고, 그 화합물이 가교 지연제로 작용할 수 있는 여건을 배제함으로 해서, 다량의 이온성 화합물이 존재하는 경우에도 적은 가교제로도 높은 경화율을 확보할 수 있다.
따라서, 일 예시에서 본 출원의 가교성 조성물은, 하기 수식 1에 따른 경화율이 30% 이상일 수 있다:
[수식 1]
경화율 = B/A × 100
수식 1에서, A는 상기 이온성 화합물이 상기 아크릴 중합체 100 중량부 대비 3 중량부 이상의 비율로 포함되어 있는 가교성 조성물에 상기 아크릴 중합체의 가교제를 상기 아크릴 중합체 100 중량부 대비 1 중량부 이하로 배합한 가교성 조성물 또는 상기 조성물의 가교물을 에틸 아세테이트에 침지하기 전의 질량(단위: g)이고, B는 상기 가교성 조성물 또는 상기 조성물의 가교물을 에틸 아세테이트에 상온에서 24시간 동안 침지한 후에 회수한 불용해분의 건조 질량(단위: g)이며, 상기에서 불용해분은 200 메쉬의 채로 걸러지는 성분이다.
용어 불용해분의 건조 질량은, 상기 불용해분이 실질적으로 용매(예를 들어, 에틸 아세테이트)를 포함하지 않은 상태의 질량으로서, 예를 들면, 용매의 함량이 약 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하, 4 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0.5 중량% 이하, 0.1 중량% 이하, 0.05 중량% 이하 또는 0.01 중량% 이하이거나, 실질적으로 0 중량%인 상태에서의 질량이다. 불용해분에서 용매를 제거하여 상기 건조 질량을 측정하는 조건은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 제거될 용매의 휘발점 등을 고려하여 적절한 온도에서의 건조 공정을 수행하면 된다.
수식 1의 경화율을 확인할 때에 상기 가교성 조성물에 배합되는 이온성 화합물의 비율은, 다른 예시에서 상기 아크릴 중합체 100 중량부 대비 약 3 중량부 내지 4 중량부 또는 약 3.5 중량부 대비 4 중량부일 수 있다.
또한, 수식 1의 경화율을 확인할 때에 상기 가교성 조성물에 배합되는 가교제의 비율은 상기 아크릴 중합체 100 중량부 대비 약 1 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 0.05 중량부 이하 또는 약 0.04 중량부 이하 정도일 수 있고, 그 비율의 하한은 약 0.01 중량부 이상, 0.02 중량부 이상 또는 0.03 중량부 이상일 수 있다.
또한, 상기 수식 1의 확인을 위해 배합되는 이온성 화합물 및 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 실제 가교성 조성물을 적용하기 위해 사용하고자 하는 이온성 화합물 및 가교제일 수 있다.
수식 1에서 상기 이온성 화합물의 비율과 가교제의 비율은, 본 출원의 가교성 조성물이 다량의 이온성 화합물이 존재하는 상태에서도 적은 양의 가교제로 높은 경화율을 구현할 수 있다는 점을 보여주는 척도이다. 즉, 수식 1에서 상기 이온성 화합물 및 가교제의 비율은 실제 가교성 조성물을 사용하는 상태에서 상기 비율로 이온성 화합물과 가교제를 포함한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 따라서, 예를 들어, 어떤 가교성 조성물 또는 그 가교물이 상기 이온성 화합물과 가교제를 상기 수식 1에서의 비율 이외의 비율로 포함하고 있다고 해도, 그와 같은 종류의 이온성 화합물과 가교제를 상기 수식 1의 비율로 조절하였을 때, 전술한 경화율을 나타내는 경우, 그러한 가교성 조성물은 본 출원의 범주에 속한다.
일 예시에서 상기 수식 1의 경화율은 다른 예시에서 약 35% 이상 또는 약 40% 이상이거나, 약 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65, 70% 이상 또는 75% 이상일 수 있고, 그 비율의 상한은 제한되는 것은 아니지만, 약 100% 이하, 약 95% 이하, 약 90% 이하 또는 약 85% 이하일 수 있다.
가교성 조성물은, 또한 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가교제는 상기 아크릴 중합체를 가교시키는 성분일 수 있다.
가교제로는, 특별한 제한 없이 공지의 가교제를 사용할 수 있다. 상기 가교제로는, 예를 들면, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제 또는 아지리딘계 가교제 등을 사용할 수 있다. 특히 본 출원의 가교성 조성물은 그 조성물이 포함하는 중합체의 가교성 관능기가 카복실기이고, 가교제가 상기 종류 중에서 에폭시 또는 아지리딘 계열인 경우에 적합한 효과를 발휘할 수 있다.
본 출원에서 적용하는 가교제의 종류는, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 이소시아네이트계 가교제로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나 상기 디이소시아네이트 중 하나 또는 그 이상의 종류와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물 등을 사용할 수 있다. 또한, 에폭시계 가교제로는, 예를 들면, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 아지리딘계 가교제로는, 예를 들면, N,N -톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 출원의 가교성 조성물은 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하, 또는 0.001 중량부 내지 10 중량부로 상기 가교제를 포함할 수 있다. 이 비율 하에서 가교물의 응집력을 적절하게 유지하면서, 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등의 내구신뢰성의 저하를 방지할 수 있다. 상기 가교제의 비율은 다른 예시에서 약 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상 또는 0.02 중량부 이상일 수 있고, 약 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1.5 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.2 중량부 이하, 0.1 중량부 이하 또는 0.05 중량부 이하일 수 있다.
가교성 조성물은, 전술한 성분 외에도 필요한 공지의 다른 첨가제도 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 실란 커플링제 등의 커플링제, 대전방지제, 점착 부여제(tackifier), 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제; 다관능성 아크릴레이트와 같은 광중합성 화합물; 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 예시할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 가교성 조성물은 다양한 용도로 적용할 수 있다. 일 예시에서 상기 가교성 조성물은 점착형 광학 적층체나, 표면 보호 필름 등에서 점착제층을 형성하는 것으로 적용할 수 있다.
따라서, 본 출원은, 예를 들면, 광학 적층체 또는 표면 보호 필름에 대한 것일 수 있다.
상기에서 광학 적층체는, 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 일면에 형성되어 있고, 상기 가교성 조성물의 가교물인 점착제층을 포함할 수 있다. 표면 보호 필름의 경우, 보호용 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 형성되어 있고, 상기 가교성 조성물의 가교물인 점착제층을 포함할 수 있다.
상기에서 광학 적층체나 표면 보호 필름이 포함하는 구성, 예를 들면, 광학 필름이나 보호용 기재 필름의 종류는 특별히 제한되지 않고, 공지된 구성을 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 광학 적층체이 포함하는 광학 필름으로는, 각종 디스플레이 장치에서 사용되는 다양한 종류를 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 필름은, 편광판, 편광자, 편광자 보호 필름, 위상차필름, 시야각 보상 필름 또는 휘도 향상 필름 등일 수 있다. 본 명세서에서 용어 편광자와 편광판은 서로 구별되는 대상을 지칭한다. 편광자는 편광 기능을 나타내는 필름, 시트 또는 소자 그 자체를 지칭하고, 편광판은 상기 편광자와 함께 다른 요소를 포함하는 광학 소자를 의미한다. 편광자와 함께 광학 소자에 포함될 수 있는 다른 요소로는, 편광자 보호 필름 또는 위상차층 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광학 필름에 포함될 수 있는 편광자는 기본적으로는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자로서, 폴리비닐알코올 편광자를 사용할 수 있다. 용어 폴리비닐알코올 편광자는, 예를 들면, 요오드 또는 이색성 색소와 같은 이방 흡수성 물질을 포함하는 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol, PVA) 계열의 수지 필름을 의미할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 이방 흡수성 물질을 포함시키고, 연신 등에 의하여 상기 이방 흡수성 물질을 배향시키는 방법으로 편광자를 제조할 수 있다. 상기에서 폴리비닐알코올계 수지로는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 또는 에틸렌-초산 비닐 공중합체의 검화물 등을 들 수 있다. 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 100 내지 5,000 또는 1,400 내지 4,000 정도일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 폴리비닐알코올 편광자는, 예를 들어, PVA계 필름에, 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정을 적어도 수행하여 제조할 수 있다. 염색 공정, 가교 공정 및 연신 공정에는, 각각 염색욕, 가교욕 및 연신욕의 각각의 처리욕이 사용되고, 이들 각 처리욕에는 각 공정에 따른 처리액이 사용될 수 있다.
염색 공정에서는, 상기 PVA계 필름에 이방 흡수성 물질을 흡착 및/또는 배향시킬 수 있다. 이러한 염색 공정은 연신 공정과 함께 수행될 수 있다. 염색은 상기 필름을 이방 흡수성 물질을 포함하는 용액, 예를 들면, 요오드 용액에 침지시켜서 수행될 수 있다. 요오드 용액으로는, 예를 들면, 요오드 및 용해 보조제인 요오드화 화합물에 의해 요오드 이온을 함유시킨 수용액 등이 사용될 수 있다. 요오드화 화합물로는, 예를 들어 요오드화칼륨, 요오드화리튬, 요오드화나트륨, 요오드화아연, 요오드화알루미늄, 요오드화납, 요오드화구리, 요오드화바륨, 요오드화칼슘, 요오드화주석 또는 요오드화티탄 등이 사용될 수 있다. 요오드 용액 중에서 요오드 및/또는 요오드화 이온의 농도는, 목적하는 편광자의 광학 특성을 고려하여 조절될 수 있고, 이러한 조절 방식은 공지이다. 염색 공정에서 요오드 용액 등의 이방 흡수성 물질을 포함하는 용액의 온도는 통상적으로 20 ℃ 내지 50 ℃, 25 ℃ 내지 40 ℃ 정도이고, 침지 시간은 통상적으로 10 초 내지 300 초 또는 20 초 내지 240 초 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 가교 공정은, 예를 들면, 붕소 화합물과 같은 가교제를 사용하여 수행할 수 있다. 가교 공정의 순서는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 가교 공정은 염색 공정 및/또는 연신 공정과 함께 수행하거나, 상기 공정과 별도로 수행할 수 있다. 가교 공정은 수 차례 실시할 수도 있다. 상기 붕소 화합물로는 붕산 또는 붕사 등을 사용할 수 있다. 붕소 화합물은, 일반적으로 수용액 또는 물과 유기 용매를 혼합한 혼합 용액의 형태로 사용될 수 있다. 통상적으로는 상기 붕소 화합물로서 붕산 수용액을 사용한다. 붕산 수용액에서의 붕산 농도는, PVA계 필름의 가교도와 그에 따른 내열성 등을 고려하여 적정 범위로 조절할 수 있다. 상기 가교제는 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 추가로 포함할 수도 있다.
가교 공정은, 상기 PVA계 필름을 붕산 수용액 등에 침지함으로써 수행할 수 있다. 이 때, 붕산 수용액의 온도 및/또는 침지 온도는 통상적으로 25 ℃ 이상, 30 ℃ 내지 85 ℃ 또는 30 ℃ 내지 60 ℃ 정도의 범위이고, 침지 시간은 통상적으로 5 초 내지 800 초 또는 8초 내지 500초 정도이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 공정은, 일반적으로 1 축 연신으로 수행한다. 연신 공정은, 상기 염색 및/또는 가교 공정과 함께 수행할 수도 있다. 연신 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 연신 방법으로서 습윤식 연신 방식을 적용할 수 있다. 이러한 습윤식 연신 방법에서는, 예를 들면, PVA계 필름을 염색한 후 연신 공정을 수행하는 것이 일반적이지만, 연신 공정은 가교와 함께 수행할 수 있으며, 복수회 또는 다단으로 수행할 수도 있다.
습윤식 연신 방법에 적용되는 처리액은 예를 들면, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물을 포함할 수 있다. 이 과정에서, 상기 요오드화 화합물의 비율 등을 조절함으로써 편광자의 광차단율을 조절할 수도 있다. 이 때, 처리액 및/또는 처리조의 온도는 통상적으로 25 ℃ 이상, 30 ℃ 내지 85 ℃ 또는 50 ℃ 내지 70 ℃의 범위 내 정도이고, 처리 시간은 통상 10 초 내지 800 초 또는 30 초 내지 500 초이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
연신 과정에서, PVA계 필름의 총 연신 배율은 편광자의 배향 특성 등을 고려하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 총 연신 배율은 PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 3배 내지 10배, 4배 내지 8배 또는 5배 내지 7배 정도일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 총 연신 배율은, 연신 공정 이외의 팽윤 공정 등에서도 연신을 수행하는 경우에는, 각 공정에서의 연신을 포함한 누적 연신 배율을 의미할 수 있다. 이러한 총 연신 배율은, 편광자의 배향성, 가공성 내지는 연신 절단 가능성 등을 고려하여 적정 범위로 조절될 수 있다.
편광자의 제조 공정에서는 상기 염색, 가교 및 연신에 추가로 상기 공정들을 수행하기 전에 팽윤 공정을 수행할 수도 있다. 팽윤 공정에 의해서 PVA계 필름 표면의 오염 또는 블로킹 방지제 등의 기타 성분을 세정할 수 있고, 또한 팽윤 공정에 의해 편광자의 염색 편차 등을 감소시켜서 균일하게 염색된 편광자를 제조할 수 있는 효과도 있다.
팽윤 공정에서는 통상적으로 물, 증류수 또는 순수 등이 사용될 수 있다. 팽윤 공정에서 사용하는 처리액의 주성분은 물이며, 필요하다면, 요오드화칼륨 등의 요오드화 화합물 또는 계면 활성제 등과 같은 첨가물이나, 알코올 등이 소량 포함할 수도 있다. 이 과정에서도 공정 변수의 조절함으로써 전술한 편광자의 광차단율을 조절할 수도 있다.
팽윤 공정에서 사용하는 처리액의 온도 및/또는 팽윤 공정의 처리 온도는 통상적으로 20 ℃ 내지 45 ℃ 또는 20 ℃ 내지 40 ℃ 정도이지만 이에 제한되지 않는다. 팽윤 편차는 염색 편차를 유발할 수 있기 때문에 이러한 팽윤 편차의 발생이 가능한 억제되도록 공정 변수를 조절할 수도 있다.
필요하다면, 팽윤 공정에서도 적절한 연신이 수행될 수 있다. 연신 배율은, PVA계 필름의 원래 길이를 기준으로 6.5 배 이하, 1.2 내지 6.5배, 2 배 내지 4 배 또는 2 배 내지 3 배 정도일 수 있다. 팽윤 과정에서의 연신은, 팽윤 공정 후에 수행되는 연신 공정에서의 연신율이 작도록 제어할 수 있고, 필름의 연신 파단이 발생하지 않도록 제어할 수 있다.
편광자의 제조 과정에서는 금속 이온 처리가 수행될 수 있다. 상기 금속 이온 처리는, 예를 들면, 금속염을 함유하는 수용액에 PVA계 필름을 침지함으로써 실시한다. 이를 통해 편광자 내에 금속 이온을 함유시킬 수 있는데. 이 과정에서 금속 이온의 종류 또는 비율을 조절함으로써도 PVA계 편광자의 색조 조절이 가능하다. 적용될 수 있는 금속 이온으로는, 코발트, 니켈, 아연, 크롬, 알루미늄, 구리, 망간 또는 철 등의 전이 금속의 금속 이온이 예시될 수 있고, 이 중 적절한 종류의 선택에 의해 PVA계 편광자의 색조를 조절할 수도 있다.
편광자의 제조 과정에서는 염색, 가교 및 연신 후에 세정 공정이 진행될 수 있다. 상기 세정 공정은, 요오드화칼륨 등의 요오드 화합물 용액에 의해 수행할 수 있다. 이 과정에서 상기 용액 내의 요오드화 화합물의 농도 또는 상기 세정 공정의 처리 시간의 조절 등을 통해서도 전술한 광차단율을 조절할 수도 있다. 따라서 상기 요오드화 화합물의 농도와 그 용액으로의 처리 시간은 상기 광차단율을 고려하여 조절될 수 있다. 다른 예시에서, 상기 세정 공정은, 물을 사용하여 수행할 수도 있다.
이러한 물에 의한 세정과 요오드 화합물 용액에 의한 세정은 조합될 수도 있다. 또한, 상기 세정에서 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 또는 프로판올 등의 액체 알코올을 배합한 용액도 사용될 수도 있다.
전술한 공정을 거친 다음, 건조 공정을 수행하여 편광자를 제조할 수 있다. 건조 공정은, 예를 들면, 편광자에 요구되는 수분율 등을 고려하여 적절한 온도에서 적절한 시간 동안 수행될 수 있고, 그 조건은 특별히 제한되지 않는다.
일 예시에서 광학 적층체의 내구성, 특히 고온 신뢰성의 확보를 위해서 상기 편광자로는, 칼륨 이온과 같은 칼륨 성분과 아연 이온과 같은 아연 성분을 포함하는 폴리비닐알코올 편광자를 사용할 수 있다. 이러한 성분이 포함된 편광자를 사용한 광학 적층체는 고온 조건, 특히 100℃ 이상의 초고온 조건 하에서도 내구성을 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 칼륨 및 아연 성분의 비율은 추가로 조절될 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분(K)과 아연 성분(Zn)의 비율(K/Zn)은, 일 예시에서 0.2 내지 6의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(K/Zn)은 다른 예시에서, 약 0.4 이상, 약 0.6 이상, 약 0.8 이상, 약 1 이상, 약 1.5 이상, 약 2 이상, 약 2.5 이상, 약 3 이상, 약 3.5 이상 또는 약 4.5 이상일 수 있고, 약 5.5 이하 또는 약 5 이하일 수 있다.
또한, 상기 폴리비닐알코올 편광자는 칼륨을 상기 폴리비닐알코올 편광자의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 2 중량%의 비율로 포함할 수 있다. 상기 칼륨 성분의 비율은 다른 예시에서 약 0.15 중량% 이상, 약 0.2 중량% 이상, 약 0.25 중량% 이상, 약 0.3 중량% 이상, 약 0.35 중량% 이상, 0.4 중량% 이상 또는 약 0.45 중량% 이상, 약 0.5 중량% 이상, 약 0.55 중량% 이상, 약 0.6 중량% 이상, 약 0.65 중량% 이상, 약 0.7 중량% 이상, 약 0.75 중량% 이상, 또는 약 0.8 중량% 이상일 수 있으며, 약 1.95 중량% 이하, 약 1.9 중량% 이하, 약 1.85 중량% 이하, 약 1.8 중량% 이하, 약 1.75 중량% 이하, 약 1.7 중량% 이하, 약 1.65 중량% 이하, 약 1.6 중량% 이하, 약 1.55 중량% 이하, 약 1.5 중량% 이하, 약 1.45 중량% 이하, 약 1.4 중량% 이하, 약 1.35 중량% 이하, 약 1.3 중량% 이하, 약 1.25 중량% 이하, 약 1.2 중량% 이하, 약 1.15 중량% 이하, 약 1.1 중량% 이하, 약 1.05 중량% 이하, 약 1 중량% 이하, 약 0.95 중량% 이하, 약 0.9 중량% 이하, 약 0.85 중량% 이하 또는 약 0.8 중량% 이하일 수 있다.
그리고, 상기 폴리비닐알코올 편광자는 아연을 폴리비닐알코올 편광자의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 0.5 중량%의 비율로 포함할 수 있다. 상기 아연 성분의 비율은 다른 예시에서 0.11 중량% 이상, 0.12 중량% 이상, 0.13 중량% 이상, 0.14 중량% 이상, 0.15 중량% 이상, 0.16 중량% 이상, 또는 0.17 중량% 이상일 수 있고, 0.45 중량% 이하, 0.4 중량% 이하, 0.35 중량% 이하, 0.3 중량% 이하, 0.25 중량% 이하, 또는 0.2 중량% 이하일 수 있다.
일 예시에서, 상기 폴리비닐알코올 편광자는 칼륨 성분과 아연 성분을 하기 수식 A를 만족하는 비율로 포함할 수 있다:
[수식 A]
0.70 ≤ 1/(1+Q×d/R) ≤ 0.95
수식 A에서, Q는 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분의 몰질량(K, 39.098g/mol)과 아연 성분의 몰질량(Zn, 65.39g/mol)의 비율(K/Zn)이고, d는 폴리비닐알코올 편광자의 연신 전의 두께(㎛)/60㎛이며, R은 폴리비닐알코올 편광자에 포함되어 있는 칼륨 성분의 함량(K, 단위: weight%)과 아연 성분의 함량(Zn, 단위: weight%)의 비율(K/Zn)이다.
상기와 같은 형태로 편광자에 칼륨 및 아연 성분을 포함하는 편광자는 고온에서의 신뢰성이 우수할 수 있다.
상기와 같은 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않고, 상기 편광자를 적용하는 목적에 따라서 적정한 두께로 형성될 수 있다. 통상적으로 편광자의 두께는 5 ㎛ 내지 80 ㎛의 범위 내일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 또한 상기와 같은 광학 적층체를 포함하는 디스플레이 장치에 대한 것일 수 있다. 상기 장치는 예를 들면, 상기 광학 적층체가 상기 언급한 점착제층을 매개로 부착되어 있는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 상기에서 디스플레이 패널의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 공지의 LCD 패널 또는 OLED 패널 등일 수 있다. 또한, 광학 적층체가 상기 패널에 부착되는 위치 등도 공지의 방식에 따를 수 있다.
본 출원은 가교성 조성물에 대한 것이다. 본 출원에서는 이온성 화합물을 포함하여 도전성을 나타내면서도 가교 효율의 저하가 없는 가교성 조성물과 그 용도를 제공할 수 있다.
도 1은 본 출원의 효과를 확인하기 위한 NMR 측정 결과를 보여주는 도면이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 경화율의 측정 방법
경화율은 겔 분율을 통해 평가하였다. 실시예 또는 비교예에서 제조된 가교성 조성물을 적정 두께로 코팅한 후에 약 120℃의 온도에서 3분 정도 유지하였다. 이어서, 다시 50 ℃의 온도에서 3일 정도 유지하여 가교층을 형성한 다음 해당 가교층을 7일 동안 항온 항습실(23 ℃ 온도, 50% 상대 습도)에 유지하였다. 그 후 가교층 중에서 약 0.2 g(=겔 분율 측정 수식에서 A)을 채취하였다. 채취된 가교물을 50 mL의 에틸 아세테이트에 완전히 잠기도록 넣은 후, 상온의 암실에서 1일 동안 보관하였다. 이어서 에틸 아세테이트에 용해되지 않은 부분(불용해분)을 #200 스테인레스 철망에 채취하고, 이를 150℃에서 30분 동안 건조하여 질량(불용해분의 건조 질량=겔 분율 측정 수식에서 B)을 측정하였다. 이어서, 상기 측정 결과를 하기 식에 대입하여 겔 분율(단위: %)을 측정하였다.
<겔 분율 측정 수식>
겔 분율 = B/A × 100
A: 점착제의 질량(0.2 g)
B: 불용해분의 건조 질량(단위: g)
2. 면저항 측정 방법
면 저항은 미쯔비시社의 면저항 측정기를 사용하여 프로브(proble) 방식으로 확인하였다. 또한, 고온 면저항은 가교층을 80 ℃의 온도에서 약 120 시간 유지한 후에 상기 방식으로 평가하였다. 그리고, 내습열 면저항은 가교층을 60 ℃의 온도 및 90 %의 상대 습도에서 약 240 시간 동안 유지한 후에 상기 방식으로 평가하였다.
3. NMR 측정 방법
NMR은 Bruker 500 MHz NMR 기기를 사용하여 Li NMR로 확인하였다.
제조예 1. 점착 중합체(A)의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(n-BA) 및 아크릴산(AA)을 95:5의 중량 비율(n-BA:AA)로 투입하고, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 이어서 산소 제거를 위하여 질소 가스를 1 시간 동안 퍼징한 후, 반응 개시제로 에틸아세테이트에 50 중량% 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(Azobisisobutyronitrile, AIBN) 0.03 중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜서 분자량(Mw)이 약 180만 정도인 공중합체(A)를 제조하였다.
실시예 1
제조예 1의 공중합체(A)에 에폭시 가교제(T-743L, 일본 soken사)를 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 약 0.037 중량부의 비율로 배합하고, 이온성 화합물로서, LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl imide))를 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 약 0.74 중량부의 비율로 배합한 후에 다시 아세틸아세톤을 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 약 0.03 중량부의 비율로 배합하여 가교성 조성물을 제조하였다.
실시예 2
이온성 화합물 및 아세틸아세톤의 함량을 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 각각 약 3.7 중량부 및 0.03 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 가교성 조성물을 제조하였다.
실시예 3
이온성 화합물 및 아세틸아세톤의 함량을 상기 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 각각 약 3.7 중량부 및 0.15 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 가교성 조성물을 제조하였다.
비교예 1
이온성 화합물과 아세틸아세톤을 적용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 가교성 조성물을 제조하였다.
비교예 2
아세틸 아세톤을 배합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 가교성 조성물을 제조하였다.
비교예 3
아세틸 아세톤을 배합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 가교성 조성물을 제조하였다.
상기 각 가교성 조성물의 조성을 정리하면 하기 표 1과 같다.
공중합체 에폭시 가교제 이온성 화합물 AcAc
실시예1 100 0.037 0.74 0.03
실시예2 100 0.037 3.7 0.03
실시예3 100 0.037 3.7 0.15
비교예1 100 0.037 0 0
비교예2 100 0.037 0.74 0
비교예3 100 0.037 3.7 0
단위: 중량부공중합체: 제조예 1에서 제조한 공중합체(A)에폭시 가교제: T-743L, 일본 Soken사이온성화합물: LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl imide))AcAc: 아세틸아세톤
상기 각 가교성 조성물에 대하여 측정한 경화율과 표면 저항 수치를 정리하면 하기 표 2와 같다.
경화율(%) 상온면저항(Ω/sq) 고온면저항(Ω/sq) 내습열면저항(Ω/sq)
실시예1 85.3 2.64X1011 5.13X1011 1.47X1011
실시예2 45.5 1.08X1010 2.98X1010 7.55X109
실시예3 80 9.99X109 2.38X1010 7.15X109
비교예1 81.5 Over Range Over Range 1.17X1012
비교예2 78.9 3.14X1011 6.32X1011 1.63X1011
비교예3 0 1.17X1010 2.57X1010 1.08X1010
Over Range: 측정 장비의 측정 성능 초과
결과 검토
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 각 가교성 조성물에 대해서 경화율을 상기 언급된 방식으로 측정한 결과, 실시예 1 내지 3의 경우, 각각 85.3%, 45.5% 및 80%였고, 비교예 1 내지 3의 경우, 각각 81.5%, 78.9% 및 0%였다.
상기 결과 중에서 비교예 1의 경우, 이온성 화합물이 포함되지 않은 상태에서 높은 경화율을 나타낸 반면, 이를 비교예 2 및 3의 결과와 비교할 때에 이온성 화합물의 첨가량이 증가하면서 경화율이 떨어지는 것을 알 수 있다. 이에 따라서, 이온성 화합물이 가교 효율을 저하시키는 원인이고, 특히 비교예 3과 같이 상당한 양의 이온성 화합물을 배합하는 경우에는 가교가 거의 이루어지지 않는 것을 확인할 수 있다.
그렇지만, 상기 비교예 2 및 3과 동일 조성에서 화학식 1의 화합물에 해당하는 아세틸아세톤을 배합하면(실시예 1 내지 3), 경화율이 크게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
이러한 결과는 NMR 측정에 의해서도 검증될 수 있는데, 도 1을 참조하여 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 가장 하단의 NMR 결과는 실시예 및 비교예에서 사용한 이온성 화합물인 LiTFSI를 에틸 아세테이트 용매 내에 단독으로 용해시킨 후에 측정한 결과이고, 가장 상단의 NMR은, 상기에 실시예 및 비교예에서 적용한 것과 동일한 에폭시 가교제를 배합하여 측정한 결과이다.
상기 2개의 결과를 비교하면, LiTFSI에 에폭시 가교제가 첨가되면, 피크가 down field로 시프팅하는 것을 알 수 있다. 도 1에서 상단에서 2번째 NMR은 LiTFSI 및 에폭시 가교제를 포함하는 용액에 아세틸 아세톤을 상기 에폭시 가교제와의 부피 비율이 1:0.25(에폭시 가교제:아세틸아세톤)이 되도록 첨가한 경우이고, 3번째 NMR은 상기 부피 비율이 약 1:0.5(에폭시 가교제:아세틸 아세톤)이 되도록 첨가한 후 측정한 결과이다. 도면을 통하여 아세틸 아세톤이 첨가됨으로써, 피크가 다시 upfield로 시프팅하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 LiTFSI가 아세틸 아세톤과의 상호 작용을 통해 가교 반응을 방해하는 현상이 해소되고 있음을 확인할 수 있다.

Claims (16)

  1. 카복실기를 가지는 아크릴 중합체; 알칼리 금속 양이온을 포함하는 이온성 화합물; 하기 화학식 1의 화합물; 및 에폭시 가교제를 포함하는 가교성 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019004943-appb-I000003
    화학식 1에서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 금속 킬레이트 가교제 및 금속 함유 가교 촉매를 포함하지 않는 가교성 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체는, 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위 및 카복실기 함유 단량체의 중합 단위를 포함하는 가교성 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 알칼리 금속 양이온은 리튬 양이온인 가교성 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 이온성 화합물은 하기 화학식 2의 음이온을 포함하는 가교성 조성물:
    [화학식 2]
    [X(YOmRf)n]-
    화학식 2에서, X는 질소 또는 탄소이고, Y는 탄소 또는 황이며, Rf는 퍼플루오로알킬기이고, m은 1 또는 2이며, n은 2 또는 3이다.
  6. 제 1 항에 있어서, 이온성 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나의 음이온을 포함하는 가교성 조성물:
    [화학식 3]
    OSO2CnF2n+1
    [화학식 4]
    N(SO2CnF2n+1)2
    [화학식 5]
    C(SO2CnF2n+1)3
    화학식 3 내지 5에서 n은 0 내지 4의 범위 내의 수이다.
  7. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체 100 중량부 대비 0.001 내지 20 중량부의 이온성 화합물을 포함하는 가교성 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체 100 중량부 대비 3 중량부 이상의 이온성 화합물을 포함하는 가교성 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 가교성 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, R3 및 R4 중 어느 하나는 수소 원자이고, 다른 하나는, 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 가교성 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 이온성 화합물 100 중량부 대비 0.01 내지 30 중량부의 화학식 1의 화합물을 포함하는 가교성 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체 100 중량부 대비 10 중량부 이하의 가교제를 포함하는 가교성 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서, 아크릴 중합체 100 중량부 대비 1 중량부 이하의 가교제를 포함하는 가교성 조성물.
  14. 광학 필름; 및 상기 광학 필름의 일면에 형성되어 있고, 제 1 항의 가교성 조성물의 가교물을 포함하는 점착제층을 포함하는 광학 적층체.
  15. 보호용 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면에 형성되어 있고, 제 1 항의 가교성 조성물의 가교물을 포함하는 점착제층을 포함하는 표면 보호 필름.
  16. 제 14 항의 광학 적층체가 그 점착제층을 매개로 부착되어 있는 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
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