KR101717087B1 - 점착제 조성물 및 점착 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막임에도 불구하고, 우수한 리워크성과 고밀착성의 성능을 갖는 점착제층을 형성하는 것이 가능한 점착제 조성물 및 그것을 사용한 점착 필름을 제공한다. (1) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 및 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부와, (1) 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 30중량부 이상과, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, (1)에 대해, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 0.1∼3.5중량부 함유하고, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 공중합체인 아크릴계 폴리머와, (1)에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 0.01∼0.8중량부 함유하여 이루어지는 점착제 조성물.
Description
본 발명은 편광판 등의 광학 부재의 첩합(貼合)에 사용되는 점착제 조성물 및 점착 필름에 관한 것이다.
점착제층을 개재하여 편광판, 위상차판 등의 광학 부재를 액정 셀 등의 피착체에 첩합하기 위해, 다양한 점착 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조).
특허문헌 1에는 부틸아크릴레이트 등을 주성분의 모노머로 하고, 아크릴아미드 화합물 등을 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는 탄소수 4 ∼8의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 주성분의 모노머로 하고, 카르복실기 함유 모노머 및 질소 함유 비닐 모노머를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
또한, 점착제층의 굴절률을 높이기 위해, 다양한 연구를 한 점착 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼8 참조).
특허문헌 3에는 방향족 고리를 갖고, 굴절률 1.51∼1.75의 점착 부여제(tackifier)를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 4에는 방향족 고리를 갖는 아크릴산 변성 모노머의 공중합성 폴리머를 포함하는 점착제 조성물을 함유하는 점착 시트가 기재되어 있다.
특허문헌 5에는 방향족 고리를 갖는 점착 부여 수지와 방향족 인산에스테르 계 가소제를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 6에는 아크릴계 수지와 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 방향족 화합물을 함유하는 점착제 조성물이 경화되어 이루어지는 점착제가 기재되어 있다.
특허문헌 7에는 방향족 모노머를 함유하는 아크릴계 점착제를 개재하여 위상차 필름 및 복굴절판을 서로 고착시켜 이루어지는 광학 부품이 기재되어 있다.
특허문헌 8에는 방향족 디이소시아네이트와 방향족 폴리에스테르디올을 반응시켜 이루어지는 우레탄 수지를 포함하는 점착제 조성물이 기재되어 있다.
근래에 있어서, 광학 부재의 층간을 첩합하기 위해 사용되는 점착 필름에 대해 요구되고 있는 사항은 광학 부재의 박막화를 도모하기 위해 점착제층의 두께를 얇게 한 점착 필름으로 하는 것이다.
일반적으로, 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례한다는 점에서, 점착제층의 두께를 얇게 하면, 그에 수반되어 점착력이 저하된다.
하지만, 근래에 요구되고 있는 점착 필름은 점착제층의 두께를 얇게 해도 종래의 점착 필름(점착제층의 두께가 약 30㎛로 두껍다)과 동등한 점착력을 가지면서, 또한 고온·고습도의 분위기하에 장시간 방치한 후의 내구성에 대해서도 종래의 점착 필름과 동등 이상의 성능을 갖는 것이 요구되고 있다.
또한, 점착제층의 두께를 얇게 할 수 있다는 점 및 에이징 처리(항온에서 양생을 행하는 것)를 실시할 필요가 없는 점착제층을 형성할 수 있다는 점에서, 점착 필름의 기재를 생략한 점착제층만으로 이루어지는 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 부재 구성으로 한 NCF(Non Carrier Film)의 형태로 하는 것이 요구되고 있다.
또한, 종래의 점착 필름에서는 피착체에 점착 필름을 첩합한 후에 에이징 처리가 실시되기 때문에, 피착체와 점착제층의 밀착성의 향상을 도모할 수 있었다.
그러나, NCF의 형태를 한 점착 필름은 이미 점착제층의 에이징이 종료되어 있다는 점에서, 피착체와 점착제층의 밀착력이 부족해진다. 이 때문에, 피착체의 표면에 대해 코로나 처리 등의 표면 처리를 실시할 필요가 있다는 문제가 있었다.
이들 요구 사항 및 문제를 극복한 점착 필름이 필요로 되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 박막임에도 불구하고, 우수한 리워크성과 높은 밀착성의 성능을 갖는 점착제층을 형성하는 것이 가능한 점착제 조성물 및 그것을 사용한 점착 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 점착제 조성물은 부틸아크릴레이트를 필수 모노머로 하고, 관능기 함유 모노머로는 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 사용하지 않고, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 사용한 중량 평균 분자량 100만 이상의 공중합체에 대해, 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 사용하는 것, 더욱 바람직하게는 실란 커플링제를 병용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) (메타)아크릴레이트 모노머로서 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 및 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 30중량부 이상과, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 0.1∼3.5중량부 함유하고, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 공중합체인 아크릴계 폴리머와, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 0.01∼0.8중량부 함유하여 이루어지는 점착제 조성물을 제공한다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, 추가로 (4) 실란 커플링제를 0.01∼0.5중량부 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이소시아네이트 화합물이 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체인 것이 바람직하다.
또한, 상기 (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물을 가교시킨 점착제층으로서, 가교 후의 겔분율이 40∼75％이며, 두께 25㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼6.0N/25㎜인 것을 특징으로 하는 점착제층을 제공한다.
또한, 상기 점착제층을 피착체에 첩합 후, 70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기재의 한쪽 면 위에, 상기 점착제층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용된 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 사용되는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 사용된 상기 점착제층을 제공한다.
또한, 본 발명은 편광판의 구성 재료로서 λ／4 또는 λ／2의 위상차를 갖는 위상차 필름이 사용된 점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 사용된 상기 점착제층을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 필름의 적어도 한쪽 면에, 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름을 제공한다.
본 발명에 의하면, 종래의 점착제층보다, 가교제량 및 관능기량을 줄이면서, 가교 후의 겔분율이 높은 점착제층이 되는 것이 특징이며, 유연성, 견강성, 내구성 및 리워크성을 겸비한 점착제층 및 그것을 사용한 점착 필름을 얻을 수 있다.
본 발명의 점착 필름은 박막임에도 불구하고, 우수한 리워크성과 높은 밀착성의 성능을 갖는다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 점착제 조성물은 (1) (메타)아크릴레이트 모노머로서 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 및 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 30중량부 이상과, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 0.1∼3.5중량부 함유하고, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 공중합체인 아크릴계 폴리머와, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 0.01∼0.8중량부 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄, 분기상, 고리상 중 어느 것이어도 된다.
(메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 합계는 70중량부 이상이 바람직하고, 100중량부여도 된다. 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 점착제 조성물의 아크릴계 폴리머(공중합체) 100중량부에 대한 비율이 50∼99.9중량부인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 부틸아크릴레이트를 필수 모노머로 한다. (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 30중량부 이상 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는 점착제 조성물이 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 1종 이상으로 이루어지는 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 메틸아크릴레이트의 모노머를 20중량부 이상의 비율로 함유함으로써, 점착제층의 굴절률을 1.47 이상으로 높일 수 있다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에는 (메타)아크릴레이트 모노머로서 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 1종 이상을 추가로 함유시킬 수 있다. 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로는, 벤질(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시부틸(메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트, 8-(2-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 굴절률이 높은 점착제층을 얻기 위해서는 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 배합하는 것이 바람직하다.
이들 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와 혼합함으로써, 얻어지는 점착제층의 굴절률을 상승시켜 조정할 수 있고, 광학 부재 간의 굴절률 차를 줄이고, 전반사를 저감시킴으로써 전광선 투과율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 함유시키는 경우는 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 5∼30중량부의 비율로 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 공중합시킴으로써, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 메틸아크릴레이트의 모노머를 20중량부 이상의 비율로 함유시켜 점착제층의 굴절률을 높이는 효과보다 더욱 점착제층의 굴절률을 높일 수 있다.
또한, 상기와 같이, 점착제층의 굴절률을 높이는 방법으로서 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 메틸아크릴레이트의 모노머를 20중량부 이상의 비율로 함유시키는 방법과, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 공중합 시키는 방법의 2개의 방법이 있어, 각각의 방법을 단독으로 채용할 수 있지만, 그 2개의 방법을 병용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 점착제 조성물에 있어서, 아크릴계 폴리머는 관능기 함유 모노머로는, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 함유한다. 관능기 함유 모노머로서 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머만을 사용해도 된다.
수산기 함유 공중합성 비닐 모노머로는, 예를 들면, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 수산기 함유 (메타)아크릴아미드류 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.
그 중에서도, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머는 얻어지는 점착제층이 투명 도전성 필름의 ITO 표면 등의 부식되기 쉬운 피착체에 대한 부식성에 영향을 준다고 여겨지는 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머의 함유량을 줄이기 위한 공중합성 모노머로서 사용할 수 있다. 이 때문에, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머는 점착제층의 점착력을 향상시키고, 또한 부식성을 저감시키는 것에 도움이 될 수 있다. 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머는 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 0.1∼3.5중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층에 사용하는 점착제 조성물의 아크릴계 폴리머는 (1) (메타)아크릴레이트 모노머로서 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 및 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸아크릴레이트를 적어도 30중량부 이상과, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 0.1∼3.5중량부 함유하고, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 공중합체이다.
공중합체의 중합 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 용액 중합법, 유화 중합법 등 적절히 공지된 중합 방법을 사용 가능하다. 상기 아크릴계 폴리머는 (메타)아크릴레이트 모노머나 (메타)아크릴아미드류 등의 아크릴계 모노머를 50∼100 중량％ 포함하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 상기 아크릴계 폴리머에 가교제나 적절히 임의의 첨가제를 배합함으로써, 필요로 되는 물성값 등의 특성을 조정할 수 있다.
(3) 가교제로는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나, 글리세린 등의 3가 이상의 폴리올과의 어덕트체 등의 폴리이소시아네이트 화합물의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 아크릴계 폴리머가 가교제의 이소시아네이트 화합물과 가교 반응 가능한 관능기로서 수산기를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 이들 관능기를 측쇄에 갖는 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물이 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해 이소시아네이트 화합물 0.01∼0.8중량부를 함유하는 것이 바람직하다. (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물만을 사용해도 된다. 이소시아네이트 화합물로서 톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체가 바람직하고, 특히, 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체가 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 (4) 실란 커플링제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. (4) 실란 커플링제로는, 1분자 중에 적어도 1개의 유기 관능기와, 적어도 1개의 가수분해성기를 갖고, 상기 가수분해성기가 규소 원자에 결합한 알콕시기 등인 화합물을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제가 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 메르캅토기, 아미노기로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 유기 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴옥시기란, 아크릴옥시기(CH2=CHCOO-), 또는, 메타크릴옥시기(CH2=C(CH3)COO-)를 의미한다.
에폭시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴옥시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란 등을 들 수 있다.
메르캅토기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
아미노기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유기 관능기를 포함하고, 올리고머화한 알콕시 올리고머(실리콘 알콕시 올리고머) 등도 실란 커플링제로서 사용할 수 있다.
(4) 실란 커플링제의 함유량은 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, 실란 커플링제 0.01∼0.5중량부가 바람직하다.
그 밖의 임의의 성분으로서 산화 방지제, 계면활성제, 경화 촉진제, 가소제, 충전제, 가교 촉매, 가교 지연제, 경화 지연제, 가공 보조제, 노화 방지제 등의 공지된 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 함께 사용해도 된다.
본 발명의 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교시킴으로써 얻을 수 있다. 가교 후의 점착제층의 겔분율은 40∼75％인 것이 바람직하다.
광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 경우, 얇은 점착제층인 것이 바람직하고, 상기 점착제층의 두께는 1㎛∼25㎛가 바람직하고, 5㎛∼25㎛가 보다 바람직하다. 또한, 일반적으로, 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례하고 있지만, 두께가 25㎛인 점착제층의 점착력이 1.5∼6.0N/25㎜인 것이 바람직하다. 또한, 점착제층을 피착체에 첩합 후, 70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜인 것이 바람직하다. 피착체로는, 무알칼리 유리 등의 유리판, 수지 필름 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층이 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 경우, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선의 반사를 저감시키기 위해, 굴절률차가 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착 필름은 본 발명의 점착제층을 기재 또는 이형 필름의 한쪽 면 위에 형성함으로써 제조할 수 있다.
점착제층의 형성에 사용되는 기재 필름이나, 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대면에, 실리콘계, 불소계 이형제나 코트제, 실리카 미립자 등에 의한 방오 처리, 대전 방지제의 도포나 혼입 등에 의한 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
이형 필름에는 점착제층의 점착면과 맞춰지는 측의 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제 등에 의해 이형 처리가 실시된다.
1개의 점착제층의 양면에 각각 이형 필름의 이형 처리가 실시된 면을 맞춤으로써, 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 양측의 이형 필름을 순차적으로, 혹은 동시에 박리하여 점착면을 표출함으로써, 광학 필름 등의 광학 부재와 첩합 가능하게 된다. 광학 필름으로는, 편광 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 방현(안티 글레어) 필름, 자외선 흡수 필름, 적외선 흡수 필름, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착 필름은 편광판을 주로 하는 액정 표시 장치의 주변 부재용 각종 광학 필름, 터치 패널용 각종 광학 필름, 전자 종이용 각종 광학 필름, 유기 EL용 각종 광학 필름 등의 첩합에 사용할 수 있다.
또한, 이들 광학 필름의 적어도 한쪽 면에, 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름으로 할 수 있다. 구체적으로는, 「광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「광학 필름/점착제층」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「이형 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」등의 구성을 들 수 있다.
예를 들면, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」과 같이, 이형 필름으로 보호된 점착제층을 갖는 경우, 이형 필름을 박리하여 「광학 필름/점착제층」과 같이 점착제층을 표출시키고, 다른 광학 필름과 첩합함으로써, 점착제층이 층간 첩합에 사용된 「광학 필름/점착제층/광학 필름」과 같은 구성이 얻어진다.
본 발명의 점착 필름은 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 사용된다. 편광판의 구성 재료로서 λ／4 또는 λ／2의 위상차를 갖는 위상차 필름이 사용되어도 된다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
＜아크릴계 폴리머의 제조＞
[실시예 1]
교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 질소 가스를 도입하여, 반응 장치 내의 공기를 질소 가스로 치환하였다. 그 후, 반응 장치에 부틸아크릴레이트 100중량부, 8-히드록시옥틸아크릴레이트 0.2중량부와 함께 용제(초산에틸)를 60중량부 첨가하였다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.1중량부를 2시간에 걸쳐 적하시키고, 65℃에서 6시간 반응시켜, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액(1)을 얻었다. 아크릴계 폴리머의 일부를 채취하여, 후술하는 산가의 측정 시료로서 사용하였다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
모노머의 조성을 각각 표 1의 (1)군 및 (2)군의 기재와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액(1)과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다. 또한, 특별히 측정 결과를 나타내지 않지만, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3의 아크릴계 폴리머 용액에 포함되는 아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 100만 이상이다.
＜점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름의 제조＞
[실시예 1]
상기와 같이 제조한 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액(1)에 대해, 코로네이트 L(톨릴렌디이소시아네이트(TDI) 화합물의 트리메틸올프로판(TMP) 어덕트체) 0.2중량부, KBM-403(3-글리시독시프로필트리메톡시실란) 0.05중량부를 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 실리콘 수지 코트된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 이형 필름 위에 도포 후, 90℃에서 건조시킴으로써 용제를 제거한 후에 23℃, 50％RH의 분위기하에서 7일간 에이징함으로써, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 두께 25㎛의 점착제층을 이형 필름의 한쪽 면 위에 갖는 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
첨가제의 조성을 각각 표 1의 (3)군 및 (4)군의 기재와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1의 점착 필름과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3의 점착 필름을 얻었다.
표 1에서는 (1)군의 합계를 100중량부로 하여 구한 (2)군 내지 (4)군까지의 첨가 비율로서 중량부의 수치를 괄호 안에 나타낸다.
또한, 표 1에 사용한 각 성분의 약기호의 화합물명을 표 2에 나타낸다. 또한, 코로네이트(등록상표) L은 니혼 폴리우레탄 공업 주식회사의 상품명이고, D-110N은 미츠이 화학 주식회사의 상품명이며, KBM-403 및 KBM-803은 신에츠 화학 공업 주식회사의 상품명이다. TDI는 톨릴렌디이소시아네이트를 의미하고, TMP는 트리메틸올프로판을 의미하며, XDI는 자일릴렌디이소시아네이트를 의미한다. 표 1 및 표 2 중, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머는 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머와 함께 (2)군에 기재하였다.
＜시험 방법 및 평가＞
실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에 있어서의 점착 필름으로부터 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, 편광판(필름)의 한쪽 면에 점착제층을 전사하였다.
＜점착력의 측정 방법＞
두께 180㎛인 편광판(필름)의 한쪽 면에 두께 25㎛의 점착제층을 전사하여, 시료가 되는 점착 필름(점착제층이 형성된 광학 필름)을 얻었다.
얻어진 점착 필름을 무알칼리 유리의 아세톤으로 세정한 비주석면에 압착 롤로 첩합하고, 50℃, 0.5MPa×20분간의 조건으로 오토 클레이브 처리한 후, 23℃×50％RH의 분위기하에 되돌리고, 1시간 경과시켰다. 그 후의 점착 필름의 박리 강도를 인장 시험기에 의해, JIS Z0237 「점착 테이프·점착 시트 시험 방법」에 준거하여 측정하고, 180°방향으로 300㎜/min의 속도로 박리했을 때의 박리 강도를 점착 필름의 점착제층의 점착력(N/25㎜)으로 하였다.
＜산가의 측정 방법＞
아크릴계 폴리머의 산가는 시료를 용제(디에틸에테르와 에탄올을 체적비 2:
1로 혼합한 것)에 용해하고, 전위차 자동 적정 장치(교토 전자 공업 제조, AT-610)를 사용하여, 농도가 약 0.1mol/ℓ인 수산화칼륨에탄올 용액으로 전위차 적정을 실시하여, 시료를 중화하기 위해 필요한 수산화칼륨에탄올 용액의 양을 측정하였다. 그리고, 하기 식으로부터 산가를 구하였다.
산가=(B×f×5.611)/S
B=적정에 사용한 0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 양(㎖)
f=0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 팩터
S=시료의 고형분의 질량(g)
＜겔분율의 측정 방법＞
에이징 종료 후, 편광판에 첩합시키기 전의 측정 시료의 질량을 정확하게 측정하고, 톨루엔 중에 24시간 침지 후, 200메시의 철망으로 여과한다. 그 후, 여과물을 100℃, 1시간 건조시킨 후, 잔류물의 질량을 정확하게 측정하여, 이하의 식으로부터 점착제층(가교 후의 점착제)의 겔분율을 산출하였다.
겔분율(％)=불용 부분 질량(g)/점착제 질량(g)×100
＜내구성의 시험 방법＞
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 가로세로 10㎝의 점착 필름을 동일한 방법으로 무알칼리 유리의 비주석면에 첩합시켜 제작한 시료를 소정의 분위기(80℃ dry 분위기, 또는 60℃×90％RH의 분위기) 하에 250시간 방치 후, 23℃×50％RH 분위기하에 꺼내고, 1시간 후에 점착 필름 상태를 육안으로 관찰하여 내구성을 판단하였다.
○··점착 필름의 박리 및 발포가 전혀 없다.
△··점착 필름의 일부에 박리 및 발포가 발생하고 있다.
×··점착 필름의 전체에 박리 및 발포가 발생하고 있다.
＜리워크성의 시험 방법＞
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 가로세로 10㎝의 점착 필름을 동일한 방법으로 무알칼리 유리의 비주석면에 첩합시켜 제작한 시료를 70℃의 분위기하에 10일간 방치 후, 23℃의 분위기하에 꺼내고, 1시간 방치 후의 점착 필름의 점착력을 측정하여 리워크성을 판단하였다.
○··70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜이다.
△··70℃×10일 후의 점착력이 10N/25㎜보다 크지만, 20N/25㎜ 이하이다.
×··70℃×10일 후의 점착력이 20N/25㎜보다 크다(박리할 수 없다).
표 3에 평가 결과를 나타낸다. 산가에 대해서는, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않는 실시예 1∼5 및 비교예 2, 3의 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1 이하이고, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하는 비교예 1의 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1보다 큰 것을 확인하였다.
실시예 1∼5의 점착 필름은 두께 25㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼6.0N/25㎜의 범위이고, 가교 후의 점착제층의 겔분율이 40∼75％이며, 밀착성 및 내구성이 우수하였다. 또한, 피착체에 첩합 후, 70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜의 범위임으로써, 리워크성도 우수하였다. 즉, 실시예 1∼5의 점착 필름에서는 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
비교예 1의 점착 필름은 (메타)아크릴레이트 모노머로서 부틸아크릴레이트를 포함하지 않고, 관능기 함유 모노머로서 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하고, 겔분율이 높기 때문인지, 두께 25㎛의 점착제층의 점착력이 강하고, 60℃×90％RH의 분위기하에서의 내구성 및 리워크성이 떨어져 있었다.
비교예 2의 점착 필름은 점착제 조성물에 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머의 배합량이 지나치게 많고, 겔분율이 높기 때문인지, 60℃×90％RH의 분위기하에서의 내구성이 떨어지고, 80℃ dry 분위기하에서의 내구성 및 리워크성도 약간 떨어져 있었다.
비교예 3의 점착 필름은 점착제 조성물에 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머도 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머도 포함하지 않기 때문에, 아크릴계 폴리머가 가교되지 않고, 겔분율은 0이며, 두께 25㎛의 점착제층의 점착력이 매우 강하다. 그 결과, 내구성 및 리워크성이 떨어져 있었다.
이와 같이, 비교예 1∼3의 점착 필름에서는 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.
Claims (11)
- 아크릴계 폴리머와, (3) 가교제를 함유하는 점착제 조성물을 가교시켜 이루어지는 점착제층으로,
상기 아크릴계 폴리머가,
(1) (메타)아크릴레이트 모노머로서 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머 및 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로 이루어지는 모노머군 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 함유하고, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부와, (2) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 0.1∼3.5중량부를, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하지 않고서 공중합시킨, 산가가 0.1 이하이고, 중량 평균 분자량이 100만 이상의 공중합체인 아크릴계 폴리머이고,
상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부 중, 부틸(메타)아크릴레이트가 적어도 30중량부 이상의 비율로 포함되고, 또한, 메틸(메타)아크릴레이트의 모노머가 20중량부 이상 또는 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머가 5∼30중량부의 비율로 포함되어 이루어지고,
상기 점착제 조성물이, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, 상기 (3) 가교제로서 이소시아네이트 화합물을 0.01∼0.8중량부의 비율로 함유하여 이루어지며,
상기 점착제 조성물을 가교시켜 이루어지는, 굴절률이 1.47∼1.50인 점착제층. - 제 1 항에 있어서,
상기 점착제 조성물이, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 합계 100중량부에 대해, 추가로 (4) 실란 커플링제를 0.01∼0.5중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 점착제층. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
가교 후의 겔분율이 40∼75％이며, 두께 25㎛의 점착제층의 점착력이 1.5∼6.0N/25㎜인 것을 특징으로 하는 점착제층. - 삭제
- 기재의 한쪽 면 위에, 제 5 항의 점착제층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착 필름.
- 삭제
- 제 5 항에 있어서,
점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 사용된 점착제층. - 삭제
- 광학 필름의 적어도 한쪽 면에, 제 5 항의 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름.
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