KR101881186B1 - 점착제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 점착제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함하여 이루어지며, 상기 아크릴계 공중합체가 1)중량평균분자량이 50만 이상인 가교성 아크릴계 공중합체 및 2)중량평균분자량이 50만 미만이고, 알콕시실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체를 함유함으로써, 실란 커플링제의 사용 없이 점착력이 우수하고 고온 또는 고온 다습한 환경에 노출된 경우에도 점착력을 유지할 수 있으며 동시에 리워크성을 확보할 수 있는 점착제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 내구성 및 리워크성이 우수한 점착제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판이 구비되며, 상기 액정표시장치의 표시 품위를 향상시키기 위하여 여러 가지 광학필름(위상차판, 시야각 확대필름, 휘도 향상필름 등)이 사용된다.
이러한 편광판 및 광학필름은 점착제를 사용하여 액정셀에 접합한다. 점착제는 점착성 및 투명성이 우수한 아크릴계 중합체를 베이스로 하는 아크릴계 점착제가 많이 사용된다. 아크릴계 점착제의 가교는 가교제와 아크릴계 중합체의 관능성 단량체와의 결합을 이용한다.
점착제로는 에폭시기를 갖는 실란계 화합물을 함유하는 점착제 조성물[일본공개특허 평4-223403호]이 알려져 있다. 그러나 상기 점착제는 실제 사용되는 환경에서 요구되는 정도의 적절한 점착력을 유지할 수 없고, 고온·다습 조건에서 점착력이 과도하게 상승하거나, 재박리 시 점착제가 기재에 남는 문제가 있다.
또한, 시아노아세틸기를 갖는 실란계 화합물을 함유하는 점착제 조성물[한국등록특허 제840114호] 및 아세토아세틸기를 갖는 실란계 화합물을 함유하는 점착제 조성물[한국등록특허 제671400호] 등이 제시되어 있다. 상기 점착제는 고온 또는 고온·다습하에서 점착력이 과도하게 증가하지 않아 재박리 시 점착제가 기재에 남지 않으므로 리워크성이 우수한 이점이 있다. 그러나 상대적으로 초기 점착력이 낮고 가혹 조건(고온 또는 고온 다습)에서의 점착 내구성이 저하되는 단점이 있다.
또한 한국공개특허 2012-0077053호에서는 아크릴계 수지로 중량평균분자량이 100만 내지 200만인 제1(메타)아크릴레이트 공중합체와 중량평균분자량이 50만 내지 150만인 제2(메타)아크릴레이트 공중합체 및 올리고머형 실란 커플링제를 함유하는 점착제 조성물을 제공하고 있다. 그러나 상기 점착제 조성물은 아크릴 공중합체의 중량평균분자량이 커서 점도가 높아져서 도공 시 불량 발생의 우려가 있다. 또한 올리고머형 실란커플링제를 사용함에 따라 실란 커플링제가 점착제층 표면으로 bleed-out되는 현상이 발생하여 상대적으로 초기 점착력이 낮고 가혹 조건(고온 또는 고온 다습)에서의 점착 내구성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 별도의 실란계 커플링제의 사용 없이 점착력이 우수하고, 고온 또는 고온 다습한 환경에 노출된 경우에도 점착력 유지가 가능하므로 내구성이 우수하면서 동시에 재박리 시 점착제가 기재에 남지 않아 리워크성을 확보할 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함하여 이루어지며, 상기 아크릴계 공중합체는 1)중량평균분자량이 50만 이상인 가교성 아크릴계 공중합체; 및 2)중량평균분자량이 50만 미만이고, 알콕시실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체를 함유하는 점착제 조성물을 제공한다.
상기 알콕시실란기를 함유하는 비가교성 아크릴계 공중합체는 가교성 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부를 함유할 수 있다.
상기 가교성 아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 50만 이상 내지 200만 이하일 수 있다.
상기 가교성 아크릴계 공중합체의 제조를 위한 단량체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 히드록시기, 아미드기, 3차 아민기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단량체를 함유할 수 있다.
상기 비가교성 아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 1만 이상 내지 10만 이하일 수 있다.
상기 비가교성 아크릴계 공중합체는 가교제와 반응할수 있는 반응성 관능기를 함유하지 않으며, 알콕시실란기를 갖는 것일 수 있다.
상기 알콕시실란기를 함유하는 비가교성 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체;를 함유하는 단량체들을 중합하여 얻어진 것이거나, 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체와 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물을 반응시켜서, 상기 아크릴계 공중합체의 반응성기에 알콕시 실란화합물을 치환시켜서 얻어진 것일 수 있다.
상기 반응성기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체에서의 반응성기는 이소시아네이트기이고, 상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물에서 반응성기는 히드록시기, 아미노기 및 티올기로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 실란 커플링제의 사용없이 점착력이 우수하고, 실란 커플링제가 점착제층 표면에서 뭉치는 현상이 없어 고온 또는 고온 다습한 환경에 노출된 경우에도 점착력 유지가 가능하므로 내구성이 우수하면서 동시에 리워크성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 내구성 및 리워크성이 우수한 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 점착제 조성물은 1)중량평균분자량이 50만 이상인 가교성 아크릴계 공중합체 및 2)중량평균분자량이 50만 미만이고, 알콕시실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체를 함유한다.
본 발명은 상기와 같은 특성을 갖는 2종의 아크릴계 공중합체를 사용하여, 별도의 실란커플링제의 사용 없이 점착력, 특히 고온 또는 고온 다습한 환경에서의 점착 내구성이 우수하고 리워크성의 확보가 가능하다.
가교성 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 50만 이상, 도공성과 내구성의 조화를 고려하면 50만 이상 내지 200만 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 80만 내지 150만인 것이 좋다. 중량평균분자량이 50만 미만인 경우에는 점도가 낮아서 도공성은 좋으나, 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성이 저하될 수 있다. 또한 200만 이상의 경우에는 내구성에는 유리하나, 점도가 높아져서 도공 시 불량 발생의 우려가 있다.
상기 가교성 아크릴계 공중합체는 그 제조를 위한 단량체로서 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 히드록시기, 아미드기, 3차 아민기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단량체;를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미하고, 각 성분의 함량은 고형분을 기준으로 한 것이다.
탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 및 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 및 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, 및 N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
이러한 히드록시기, 아미드기, 3차 아민기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단량체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부의 비율로 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 8중량부의 비율로 사용하는 것이 좋다. 그 사용량이 0.05중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성에 문제를 야기할 수 있다.
또한, 본 발명의 가교성 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 총량에 대하여 10중량부 이하로 더 함유시킨 후 중합시켜 얻어진 것일 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
알콕시 실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 50만 미만, 내구성을 고려하면 1만 이상 내지 50만 이하, 특히 1만 이상 내지 10만 이하인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 50만을 초과하는 경우에는 알콕시 실란기를 함유한 비가교성 공중합체가 표면으로 이행되기 어려워서 내구성 확보가 곤란할 수 있으며, 중량평균분자량이 1만 미만이면 지나치게 표면이행이 많아져서 내구성 저하가 우려될 수 있다.
이때, 상기 비가교성 아크릴계 공중합체는 히드록시기, 티올기, 아미노기, 아마이드기 등의 가교성 관능기를 함유하지 않으며, 관능기로써 실란기만을 함유하는 화합물을 의미한다.
상기 알콕시 실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체는 다양한 방법으로 제조된 것일 수 있다.
예를 들어 상기 알콕시 실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체;를 함유하는 단량체들을 공중합하여 얻어진 것이 바람직하다. 상기 알콕시 실란기는 점착제와 글라스와의 밀착력을 향상시키는 역할을 한다.
상기 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체는 전술한 가교성 아크릴계 공중합체 부분에서 설명한 것을 적용할 수 있다. 예를 들어 상기 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체로는 비닐기와 알콕시 실란기를 함유하는 화합물들을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체로는 아크릴기함유 실란커플링제, 메타크릴기함유 실란커플링제 또는 비닐기 함유 실란커플링제일 수 있다.
예들 들어 상기 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체로는 하기의 화학식 1 내지 19로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다.
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
<화학식 4>
<화학식 5>
<화학식 6>
<화학식 7>
<화학식 8>
<화학식 9>
<화학식 10>
*
<화학식 11>
<화학식 12>
<화학식 13>
<화학식 14>
<화학식 15>
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<화학식 16>
<화학식 17>
<화학식 18>
<화학식 19>
또한, 상기 비가교성 아크릴계 공중합체는 상기한 단량체들 이외에 비가교성을 유지할 수 있는 다양한 단량체를 추가로 포함시켜 공중합하여 얻어진 것일 수 있다.
상기 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부, 바람직하기로는 2 내지 5중량부의 비율로 사용하는 것이 좋다. 그 사용량이 1중량부 미만이면 그 양이 미미하여 내구성 향상 효과를 기대하기 어려울 수 있고 10중량부를 초과하는 경우에는 가온 점착력이 지나치게 증가하여 리워크성이 저하될 수 있다.
또한 상기 알콕시 실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체는 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체와 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물을 반응시켜서, 상기 아크릴계 공중합체의 반응성기에 알콕시 실란화합물을 치환시켜서 얻어진 것일 수 있다.
이때, 상기 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체에서의 반응성기는 이소시아네이트기이고, 상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물에서 반응성기는 히드록시기, 아미노기 및 티올기로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
상기 반응성기로 이소시아네이트기를 갖는 아크릴계 공중합체는 분자내에 비닐기와 이소시아네이트기를 동시에 함유하는 단량체를 포함하는 단량체들을 중합하여 얻어진 것일 수 있다. 바람직하게 상기 비닐기와 이소시아네이트기를 동시에 함유하는 단량체로는 하기의 화학식 20 내지 33으로 표현되는 화합물을 예로 들 수 있다.
<화학식 20>
<화학식 20>
<화학식 21>
<화학식 22>
<화학식 23>
<화학식 24>
<화학식 25>
<화학식 26>
<화학식 27>
<화학식 28>
<화학식 29>
<화학식 30>
<화학식 31>
<화학식 32>
<화학식 33>
상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물로는 티올기, 아미노기, 히드록시기와 알콕시실란기를 함유한 화합물이면 모두 사용 가능하다. 바람직하게 상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물은 하기 화학식 34 내지 45로 표현되는 화합물을 예로 들 수 있다.
<화학식 34>
<화학식 35>
<화학식 36>
<화학식 37>
<화학식 38>
<화학식 39>
<화학식 40>
<화학식 41>
<화학식 42>
<화학식 43>
<화학식 44>
<화학식 45>
상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물은 상기 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부, 바람직하기로는 2 내지 5중량부의 비율로 첨가하여 사용하는 것이 좋다. 그 사용량이 1중량부 미만이면 그 양이 미미하여 내구성 향상 효과를 기대하기 어려울 수 있고 10중량부를 초과하는 경우에는 가온 점착력이 지나치게 증가하여 리워크성이 저하될 수 있다.
이러한 알콕시 실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체는 가교성 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부 함유하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 1중량부 미만이면 내구성 향상 효과를 기대하기 어려울 수 있고 10중량부를 초과하는 경우에는 비가교성 공중합체의 표면 이향에 의해 점착력 및 점착 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 가교제를 추가로 함유할 수 있다.
가교제는 밀착성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 고온에서의 신뢰성 및 점착제의 형상을 유지시킬 수 있다.
상기 가교제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 멜라민계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다. 이중 이소시아네이트계 또는 에폭시계가 바람직하다.
상기 이소시아네이트계는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 에폭시계는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
상기 멜라민계는 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
이러한 가교제는 상기한 가교성 아크릴계 공중합체 및 비가교성 아크릴계 공중합체를 포함하는 전체 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하기로는 0.1 내지 5중량부 함유될 수 있다. 함유량이 0.1중량부 미만이면 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해칠 수 있으며, 15중량부를 초과할 경우에는 과다 가교반응에 의한 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같은 성분 이외에, 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 첨가제를 더 함유할 수 있다. 이러한 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 적절히 함량을 조절할 수 있
본 발명의 점착제 조성물은 특히 액정셀과의 접합을 위한 편광판용 점착제, 표면보호필름용 점착제로 사용할 수 있다. 또한, 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품으로도 사용 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1: 가교성 아크릴계 공중합체
제조예 1-1
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 89중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7.0중량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1중량부 및 아크릴산 3중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 70 ℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 6시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 약 100만인 가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 1-2
상기 제조예 1-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 80℃로 하여 중량평균분자량이 70만인 가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 1-3
상기 제조예 1-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 60℃로 하고, 에틸아세테이트를 80중량부 사용하여 중량평균분자량이 150만인 가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 1-4
상기 제조예 1-1과 동일하게 실시하되, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1중량부 대신에 4-히드록시부틸아크릴레이트 1중량부를 사용하여 중량평균분자량이 100만인 가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 1-5
상기 제조예 1-1과 동일하게 실시하되, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1중량부 대신에 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 1중량부를 사용하여 중량평균분자량이 100만인 가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2: 비가교성 아크릴계 공중합체
제조예 2-1
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 9.7중량부, 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 0.3중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 70℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.1중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 약 5만인 비가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2-2
상기 제조예 2-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 60℃로하여 중량평균분자량이 10만인 비가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2-3
상기 제조예 2-1과 동일하게 실시하되, 반응온도를 60℃하고, 에틸아세테이트를 60중량부를 사용하여 중량평균분자량이 20만인 비가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2-4
상기 제조예 2-1과 동일하게 실시하되, 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 0.3중량부 대신에 스티릴에틸트리메톡시실란 0.3중량부를 사용하여 중량평균분자량이 10만인 비가교성 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2-5
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 9.7중량부, 3-이소시아네이토프로필메타크릴레이트 0.3중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 70℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.1중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 약 5만인 비가교성 아크릴계 공중합체를 제조하고, 3-티올프로필트리메톡시실란 0.5중량부를 추가하고, 70℃에서 12시간을 추가적으로 교반하여, 실란제가 폴리머에 고정화된 아크릴레이트 공중합체를 제조하였다.
제조예 2-6
3-티올프로필트리메톡시실란 대신에 3-아미노프로필트리메톡시실란을 이용하여 상기 제조예 2-5와 동일하게 진행하였다.
제조예 3
제조예 3-1
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 9.4중량부, 3-아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 0.3중량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 0.1중량부 및 아크릴산 0.2중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 아세톤 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 60℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.1중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 약 5만인 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
실시예 1-14 및 비교예 1-3
하기 표 1의 조성으로 혼합한 후 에틸아세테이트에 희석하여 고형분 농도 28%의 점착제 조성물을 제조하였다. 상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 25㎛가 되도록 도포하고 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착층을 형성하였다.
두께 185㎛의 요오드계 편광판에 상기 제조된 점착층을 점착 가공으로 적층하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다.
| 구분 (중량부) |
아크릴계 공중합체 | 가교제 | 실란 커플링제 | |||||
| 제조예1 | 제조예2 | 제조예3 | A-1 | A-2 | A-3 | B-1 | B-2 | |
| 실시예1 | 1-1(100) | 2-1(1) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예2 | 1-1(100) | 2-1(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예3 | 1-1(100) | 2-1(10) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예4 | 1-2(100) | 2-1(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예5 | 1-3(100) | 2-1(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예6 | 1-4(100) | 2-1(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예7 | 1-1(100) | 2-2(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예8 | 1-1(100) | 2-3(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예9 | 1-1(100) | 2-4(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예10 | 1-1(100) | 2-5(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예11 | 1-1(100) | 2-6(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예12 | 1-5(100) | 2-1(5) | - | 0.5 | - | - | - | - |
| 실시예13 | 1-1(100) | 2-1(5) | - | - | 0.5 | - | - | - |
| 실시예14 | 1-1(100) | 2-1(5) | - | - | - | 0.5 | - | - |
| 비교예1 | 1-1(100) | - | - | 0.5 | - | - | 0.5 | - |
| 비교예2 | 1-1(100) | - | - | 0.5 | - | - | - | 0.5 |
| 비교예3 | 1-1(100) | - | 3-1(5) | 0.5 | - | - | - | - |
| A-1: 코로네이트-L(CORONATE-L, 일본우레탄공업) A-2: 코로네이트-HXR (CORONATE-HXR, 니혼폴리우레탄코교주식회사) A-3: 타케네이트 D110N(미쯔이화학 takenayte-D110N) B-1: KBM-403(신에츠사) B-2: A-50(소켄화학사) |
||||||||
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 내구성(내열, 내습열)
점착제 부착 편광판을 90㎜×170㎜로 절단하고 이형필름을 박리한 후, 유리기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)의 양면으로 각 편광판의 흡수축이 직교가 되도록 부착하였다. 이때 가해진 압력은 5kg/cm2으로 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 수행하여 시편을 제조하였다.
상기 시편의 내열 특성은 80℃의 온도에서 1000시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 실시하였다. 또한 시편의 내습열 특성은 60℃의 온도 및 90%RH의 습도 조건하에서 1000시간 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다.
<평가기준>
기포나 박리 없음: ⓞ
기포나 박리 5개 미만: ○
기포나 박리 5개 이상 10개 미만: △
기포나 박리 10개 이상: ×
2. 리워크성
편광판을 폭 25㎜, 길이 100㎜의 크기로 잘라내고, 이형필름을 박리한 후, 코닝사 #1737 유리에 0.25MPa의 압력으로 라미네이션하고 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 오토클레이브를 처리하여 평가 샘플을 제조하였다. 내열조건인 80℃ 오븐에 넣은 후 10시간 뒤에 꺼내어 120시간 동안 상온에서 방치한 후 1.3㎝/s의 속도로 박리하였다. 또한, 내습조건인 60℃, 90RH% 오븐에 넣은 후 12시간 뒤에 꺼내어 120시간 동안 상온에서 방치한 후 1.3㎝/s의 속도로 박리하였다.
<평가기준>
- 양쪽 조건 모두에서 유리 기판에 점착제의 남음이 없고 편광판의 찢어짐 없이 깨끗이 박리: ○
- 어느 한쪽 조건 이상에서 패널에 점착제가 남아있거나 박리과정에서 편광판이 찢어짐: ×
| 구분 | 내구성 | 리워크성 | |
| 내열 | 내습열 | ||
| 실시예1 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예2 | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예3 | ○ | ◎ | ○ |
| 실시예4 | ○ | ○ | ○ |
| 실시예5 | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예6 | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예7 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예8 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예9 | ○ | ◎ | ○ |
| 실시예10 | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예11 | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예12 | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예13 | ○ | ○ | ○ |
| 실시예14 | ○ | ○ | ○ |
| 비교예1 | ○ | ○ | × |
| 비교예2 | × | ○ | ○ |
| 비교예3 | × | × | ○ |
상기 표 2와 같이, 본 발명에 따라 특정의 가교성 아크릴계 공중합체와 비가교성 아크릴계 공중합체 2종을 혼합 사용한 실시예 1 내지 14의 점착제 조성물은 비교예 1 내지 3과 비교하여 내열성 및 내습열성 등의 점착 내구성과 동시에 리워크성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (7)
- 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함하여 이루어지며,
상기 아크릴계 공중합체는 1)중량평균분자량이 50만 이상 내지 200만 이하인 가교성 아크릴계 공중합체; 및 2)중량평균분자량이 1만 이상 내지 20만 이하이고, 알콕시실란기를 갖는 비가교성 아크릴계 공중합체;를 함유하는 점착제 조성물. - 청구항 1에 있어서, 상기 비가교성 아크릴계 공중합체는 가교성 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부를 함유하는 점착제 조성물.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 가교성 아크릴계 공중합체의 제조를 위한 단량체가 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 히드록시기, 아미드기, 3차 아민기 및 카르복시기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단량체;를 함유하는 점착제 조성물.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 알콕시실란기를 함유하는 비가교성 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체; 및 알콕시 실란기를 유래할 수 있는 단량체;를 함유하는 단량체들을 중합하여 얻어진 것이거나, 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체와 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물을 반응시켜서, 상기 아크릴계 공중합체의 반응성기에 알콕시 실란화합물을 치환시켜서 얻어진 것인 점착제 조성물.
- 청구항 6에 있어서, 상기 반응성기를 갖는 아크릴계 공중합체에서의 반응성기는 이소시아네이트기이고, 상기 반응성기를 갖는 알콕시 실란화합물에서 반응성기는 히드록시기, 아미노기 및 티올기로 이루어진 군에서 선택된 것인 점착제 조성물.
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