KR102500333B1 - 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물 및 상기 점착제 조성물을 이용한 점착시트에 관한 것으로서, 상기 점착제 조성물은 아크릴 시럽, 조색제, 광중합개시제, 및 가교제로 이루어지며, 용제를 포함하지 않는 점착제 조성물로서, 상기 아크릴 시럽은 1관능성 카르복실산 에스테르 및 불포화 디카르복실산 디에스테르에서 선택되는 단량체를 포함하며, 열 개시제를 사용한 괴상중합을 통해 제조되는 것으로서, 상기 점착제 조성물을 이용하여 제조되는 상기 점착시트는 안료 분산성이 높아 시인성이 우수하며 점착력이 우수하여 자동차용 POLED의 부착에 우수한 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물 및 이를 이용한 점착시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 점착제용 아크릴 수지에 에스테르 결합을 부가하여 안료 입자의 분산성을 향상시킬 수 있도록 한 점착제 조성물 및 상기 점착제 조성물을 이용한 점착시트에 관한 것이다.
최근 자동차 내부의 대쉬 보드(dash board)나 전면 유리(front glass)의 곡면 형태와 내부 면적을 최대한 활용하기 위하여 LCD 대신 가요성 디스플레이인 POLED(Plastic Organic Light Emitting Diode) 패널을 적용하고 있으며 일부 고급 차량에는 이미 적용된 사례도 있다.
자동차용 POLED를 대쉬 보드나 전면 유리에 부착하는 경우, POLED가 얇은 패널의 형태를 지니기 때문에 볼트 등의 기계적 부착은 불가능하고 점착제(Pressure Sensitive Adhesive; PSA)를 사용하여 부착해야 한다. POLED의 적용에 고려해야 사항은 자동차가 노출되는 극심한 환경 변화에도 내구성을 갖추어야 한다는 것이다. 겨울철 한파에는 최저 영하 30℃, 여름철 폭염에는 최고 영상 80℃까지 극한 환경에서 POELD 패널 자체의 신뢰성뿐만 아니라 패널 부착용 점착테이프 또한 강한 내구 신뢰성을 지녀야 한다.
자동차의 CID(Center Information Display)용 디스플레이에 적용하기 위해서는 내한성, 내열성 및 고신뢰성 등의 특성을 만족할 수 있는 점착 소재 개발이 이루어져야 한다. 또한, 기재에 따른 안정적인 점착 특성을 유지하면서도 POLED의 높은 시인성을 확보할 수 있는 차광 특성을 나타낼 필요가 있다. 이러한 높은 시인성을 확보하기 위해서는 안료 분산성이 높은 점착제 조성물을 사용하여 점착시트를 제조할 필요가 있다.
예를 들어, 대한민국 등록특허공보 10-1979686호에는 중량 평균 분자량이 20만 내지 200만인 점착성 수지 및 중량 평균 분자량이 1,000 내지 100,000인 수지 분산제를 포함하는 점착제 조성물을 통하여 안료의 분산성을 유지하면서 높은 점착력을 나타낼 수 있는 광학용 점착제가 개시되어 있다. 상기 선행기술의 점착제 조성물은 안료 분산성을 향상시키기 위하여 분산제를 부가하고 있으나, 점착제 조성물을 구성하는 수지나 수지 분산제의 종류에 의해 안료의 분산성을 조절할 수 있음을 시사하는 결과로 볼 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로서, 안료 분산성을 향상시키면서 광범위한 온도 영역에서 우수한 점착력을 발휘할 수 있는 무용제형 점착제 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 점착제 조성물을 이용하여 POLED의 부착에 용이한 점착시트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 점착제 조성물은 아크릴 시럽, 조색제, 광중합개시제, 및 가교제로 이루어지며, 용제를 포함하지 않는 점착제 조성물로서, 상기 아크릴 시럽은 1관능성 카르복실산 에스테르 및 불포화 디카르복실산 디에스테르에서 선택되는 단량체를 포함하며, 열 개시제를 사용한 괴상중합을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 1관능성 카르복실산 에스테르는 2-메타크릴록시 에틸 숙신산(2-(meth)acryloyloxy ethyl succinate), 2-메타크릴록시 프로필 숙신산(2-(meth)acryloyloxy propyl succinate), 4-메타크릴록시 부틸 숙신산(4-(meth)acryloyloxy butyl succinate), 2-메타크릴록시 에틸 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl phthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산( 2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 4-메타크릴록시 부틸 테레프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl hexahydro phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl hexahydro phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 헥사 히드로 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl hexa hydro phthalate), 2-아크릴옥시에틸-2-히드로에틸 프탈산(2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 불포화 디카르복실산 디에스테르는 디메틸 말레산(dimethyl maleate), 디에틸 말레산(diethyl maleate), 디부틸 말레산(dibutyl maleate), 디메틸 푸마르산(dimethyl fumarate), 디에틸 푸마르산(diethyl fumarate), 디부틸 푸마르산(dibutyl fumarate), 디메틸 이타콘산(dimethyl itaconate), 디에틸 이타콘산(diethyl itaconate), 디부틸 이타콘산(dibutyl itaconate), 메틸에틸 푸마르산(methyl ethyl fumarate), 메틸부틸 푸마르산(methyl butyl fumarate), 메틸에틸 이타콘산(methyl ethyl itaconate) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 단량체는 상기 아크릴 시럽에 전체 중량에 대하여 2 내지 30 중량%의 범위에서 함유되며, 상기 조색제는 상기 아크릴 시럽 전체 중량에 대하여 4 내지 10 중량%의 범위에서 함유됨으로써 높은 안료 분산성을 달성하게 된다.
본 발명의 점착시트는 상기 점착제 조성물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 안료 분산성을 향상시키면서 광범위한 온도 영역에서 우수한 점착력을 나타낸다.
또한, 상기 점착제 조성물을 이용하여 제조된 점착시트는 시인성이 높고 점착력이 우수하여 POLED의 부착에 효과적이다.
도 1은 실시예 및 비교예에 따른 점착제 조성물의 안료 분산성을 200배율의 광학현미경으로 측정한 결과로서, 실시예 1(a), 실시예 2(b), 실시예 3(c), 비교예 1(d)의 측정결과이다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 점착제 조성물은 용제를 포함하지 않는 무용제 점착제 조성물로서, 아크릴 시럽, 조색제, 광중합개시제, 및 가교제로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 점착제 조성물은 조색제인 안료 입자를 함유하는데, 상기 안료 입자의 분산성을 향상시키기 위하여 1관능성 카르복실산 에스테르 및 불포화 디카르복실산 디에스테르에서 선택되는 단량체를 함유하는 아크릴 시럽을 사용하며 이를 통해 높은 안료 분산성을 얻을 수 있게 된다.
특히, 상기 아크릴 시럽은 열 개시제를 사용한 괴상중합을 통해 제조되는 것으로서, 이를 통해 용제를 사용하지 않는 무용제 점착제 조성물을 제조할 수 있게 된다. 상기 괴상중합은 용제를 사용하지 않고 단량체만을 사용하여 중합시키는 방법으로서, 장치가 간단하고 반응이 빠르며, 수득률이 높고 고순도의 중합체를 얻을 수 있으며, 중합체를 그대로 취급할 수 있는 제조방법이다. 그러나 중합체의 발열반응으로 인해 온도 조절이 어렵고 분자량 분포가 넓어지는 등의 문제점이 있다. 본 발명에서는 괴상중합을 통해 아크릴 시럽을 제조할 수 있도록 단량체의 종류와 함량의 최적화된 조합을 적용하고 있다.
또한, 상기 조색제로는 카본블랙을 사용할 수 있는데, 상기 카본블랙의 분산성을 높이기 위한 단량체로서 상기 1관능성 카르복실산 에스테르 및 불포화 디카르복실산 디에스테르에서 선택되는 어느 하나 또는 그 이상의 단량체를 사용하여 무용제성 점착제 조성물을 제조할 수 있다. 상기 점착제 조성물은 카본블랙의 분산에 효과적이어서 매우 우수한 안료 분산성을 나타내게 된다. 이는 점착시트를 제조했을 때 차광 성능을 향상시키는 효과를 나타내게 되는 것이다.
상기 1관능성 카르복실산 에스테르는 히드록시 알킬 메타크릴레이트와 무수 카르복실산으로 하프-에스테르(half-ester) 반응을 통해 얻을 수 있다. 상기 히드록시 알킬 메타크릴레이트로는 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트(2-hydroxy ethyl methacrylate), 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트(2-hydroxy propyl methacrylate), 4-히드록시 부틸 메타크릴레이트(4-hydroxy butyl methacrylate)를 들 수 있다. 또한, 상기 무수 카르복실산으로는 무수 숙신산(succinic anhydride), 무수 프탈산(phthalic anhydride), 무수 테레프탈산(terephthalic anhydride), 무수 헥사히드로프탈산(hexahydrophthalic anhydride), 무수 트리멜린산(trimellitic anhydride)을 들 수 있다.
상기 하프-에스테르 반응을 통해 얻어지는 1관능성 카르복실산 에스테르로는 2-메타크릴록시 에틸 숙신산(2-(meth)acryloyloxy ethyl succinate), 2-메타크릴록시 프로필 숙신산(2-(meth)acryloyloxy propyl succinate), 4-메타크릴록시 부틸 숙신산(4-(meth)acryloyloxy butyl succinate), 2-메타크릴록시 에틸 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl phthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산( 2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 4-메타크릴록시 부틸 테레프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl hexahydro phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl hexahydro phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 헥사 히드로 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl hexa hydro phthalate), 2-아크릴옥시에틸-2-히드로에틸 프탈산(2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate) 중 어느 하나를 들 수 있다.
또한, 상기 불포화 디카르복실산 디에스테르로는 디메틸 말레산(dimethyl maleate), 디에틸 말레산(diethyl maleate), 디부틸 말레산(dibutyl maleate), 디메틸 푸마르산(dimethyl fumarate), 디에틸 푸마르산(diethyl fumarate), 디부틸 푸마르산(dibutyl fumarate), 디메틸 이타콘산(dimethyl itaconate), 디에틸 이타콘산(diethyl itaconate), 디부틸 이타콘산(dibutyl itaconate), 메틸에틸 푸마르산(methyl ethyl fumarate), 메틸부틸 푸마르산(methyl butyl fumarate), 메틸에틸 이타콘산(methyl ethyl itaconate) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 무용제성 점착제 조성물은 상기 단량체를 포함하는 아크릴 시럽을 형성한 후 여기에 카본블랙을 혼합하여 조색제를 제조하고, 상기 조색제에 가교제 및 광개시제를 혼합함으로써 제조될 수 있다.
상기 아크릴 시럽은 상기 단량체 중 1종 이상을 포함하는 것으로서, 상기 단량체는 상기 아크릴 시럽 전체에 대하여 2 내지 30 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 안료 분산성을 충분히 확보할 수 없어 통상의 점착제 조성물에서 얻어지는 정도의 안료 분산성 밖에 얻을 수 없으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아크릴 시럽은 상기 단량체 외에 통상적으로 사용되는 아크릴계 단량체를 혼합하여 형성된다. 상기 아크릴계 단량체로는 아크릴산, 에틸아세테이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 등의 통상의 점착제 수지를 구성하는 아크릴계 단량체를 사용할 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 단량체의 함량은 목적하는 아크릴 시럽의 분자량, 점도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
상기 아크릴 시럽을 제조하기 위하여 열 개시제를 사용하여 괴상중합을 수행한다. 상기 열 개시제는 한정되지는 않으나 과산화물(peroxide) 또는 아조(azo)계 화합물 중 어느 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
또한, 괴상중합을 수행하기 위해 분자량을 조절하기 위한 사슬 이동제(chain transfer agent)를 포함할 수 있다. 상기 사슬 이동제로는 메르캅탄기 또는 티오글리세롤기를 포함하는 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는 옥틸메르캅탄(octylmercaptan), 라우릴메르캅탄(laurylmercaptan), t-노닐 메르캅탄(t-nonyl mercaptan), t-도실 메르캅탄(t-dodecyl mercaptan), 메르캅토에탄올(mercaptoethanol), 알파-티오글리세롤(alpha-thioglycerol), 티오글리콜산(thioglycolic acid), 메틸 티오글리콜산(methyl thioglycolate), 에틸 티오글리콜산(ethyl thioglycolate), 프로필 티오글리콜산(propyl thioglycolate), 부틸 티오글리콜산(butyl thioglycolate), t-부틸 티오글리콜산(t-butyl thioglycolate), 2-에틸헥실 티오글리콜산(2-ethylhexyl thioglycolate), 옥틸 티오글리콜산(octyl thioglycolate), 이소옥틸 티오글리콜산(isooctyl thioglycolate), 데실 티오글리콜산(decyl thioglycolate), 도데실 티오글리콜산(dodecyl thioglycolate), 알파-메틸스티렌 이량체(alpha-methylstyrene dimer)를 들 수 있다. 또한, 상기 사슬 이동제는 단량체 100 중량부에 대하여 0 내지 100 중량부의 범위에서 사용할 수 있다.
상기 괴상중합은 중합물의 불휘발분이 30% 이상이 될 때까지 반응을 수행하며 단량체 조성의 동일한 함량비가 되도록 희석하여 불휘발분 30%이 되도록 함으로써 코팅을 위한 점도 조절이 용이하도록 할 수 있다.
또한, 상기 괴상중합을 수행할 때 라디칼(radical) 중합의 원활하게 진행하기 위해 질소를 반응기 내에 공급하고, 중합이 어느 정도 진행되면 자외선 조사를 멈추고 질소 공급을 중지함으로서 발열 및 라디칼 반응을 조절할 수 있으며, 불휘발분이 30% 이상이 되도록 반응시킬 수 있게 된다.
구체적으로 상기 괴상중합을 수행할 때 라디칼(radical) 중합의 발열 및 중합을 조절하기 위해서 초기 중합 개시까지는 질소를 반응기 내에 공급하고, 발열반응이 일어나면 에어와 질소를 2:1의 부피비로 혼합하여 주입하면서 냉각수로 발열 및 라디칼 반응을 조절함으로써 불휘발분 30% 이상까지 반응시킬 수 있다.
상기 아크릴 시럽에 카본블랙을 혼합함으로써 조색제를 제조할 수 있는데, 이를 위해서, 제조된 아크릴 시럽 전체에 대하여 카본블랙을 4 내지 10 중량%가 되도록 첨가하여 카본블랙을 분산시켜 조색제를 제조할 수 있다. 또한, 상기 조색제를 제조하는 과정에서 분산을 용이하게 하기 위하여 분산제를 첨가할 수 있으며, 상기 분산제의 첨가량은 아크릴 시럽 전체에 대하여 0.1 내지 2 중량%의 범위가 되도록 사용할 수 있다.
이와 같이 조색제를 제조한 후 2관능기 이상의 아크릴 단량체로 이루어진 아크릴 가교제 및 광중합개시제를 혼합하여 광경화할 수 있는 무용제 점착제 조성물을 얻게 된다.
상기 아크릴 가교제로는 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(triethylene glycol diacrylate), 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(tetraethylene glycol diacrylate), 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(polyethylene glycol diacrylate), 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(dipropylene glycol diacrylate), 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(tripropylene glycol diacrylate), 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(polypropylene glycol diacrylate), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트(1,4-butanediol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,9-노난디올 디아크릴레이트(1,9-nonanediol diacrylate), 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate), 디메틸올 트리시클로데칸 디아크릴레이트(dimethylol-tricyclodecane diacrylate), 비스페놀 A 에틸렌옥사이드 유도 디아크릴레이트(bisphenol A ethylene oxide adduct diacrylate), 비스페놀 A 폴리프로필렌 옥사이드 유도 디아크릴레이트(bisphenol A propylene oxide adduct diacrylate), 히드록시피발레이트 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트(hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate), 프로폭시화 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트(propoxylated neopentyl glycol diacrylate), 알콕시화 디메틸올 트리시클로데칸 디아크릴레이트(alkoxylated dimethyloltricyclodecane diacrylate), 폴리테트라메틸렌글리콜 디아크릴레이트(polytetramethylene glycol diacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate), 트리(프로필렌글리콜) 트리아크릴레이트(tri(propylene glycol) triacrylate), 카프로락탐 개질 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(caprolactone modified trimethylolpropane triacrylate), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate), 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(pentaerithritol tetraacrylate), 펜타에리스리톨에톡시 테트라아크릴레이트(pentaerythritolethoxy tetraacrylate), 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate), 디-트리메틸롤프로판 테트라아크릴레이트(ditrimethylolpropane tetraacrylate), 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트(glyceryl propoxy triacrylate), 카프로락탐 개질 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(caprolactam modified dipentaerythritol hexaacrylate), 알콕시화 시클로헥사논 디메탄올 디아크릴레이트(alkoxylated cyclohexanone dimethanol diacrylate), 알콕시화 헥산디올 디아크릴레이트(alkoxylated hexanediol diacrylate), 디옥산 글리콜 디아크릴레이트(dioxane glycol diacrylate), 디옥산 글리콜 디아크릴레이트(dioxane glycol diacrylate), 시클로헥사논 디메탄올 디아크릴레이트(cyclohexanone dimethanol diacrylate), 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(diethylene glycol diacrylate), 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(neopentyl glycol diacrylate), 프로폭시화 글리세린 트리아크릴레이트(propoxylated glycerine triacrylate), 프로폭시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(propoxylated trimethylolpropane triacrylate), 디-트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(di-trimethylolpropane tetraacrylate), 디펜타에ㅌ리트리톨 펜타아크릴레이트(dipentaerythritol pentaacrylate), 에톡시화 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)를 들 수 있다. 상기 아크릴 가교제는 점착제 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 10 중량%의 범위에서 사용할 수 있는데, 이를 통해 잔사방지 및 점착력의 조절이 가능하게 된다.
상기 점착제 조성물을 사용하여 점착시트를 제조할 때 하부 이형필름의 표면에 상기 점착제 조성물을 도포하고 자외선 조사로 경화하여 점착제 층을 형성한 후 상기 점착제 층에 상부 이형필름을 합지함으로써 점착시트를 제조할 수 있다.
상기 이형필름으로는 광학용으로 사용할 수 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타다이엔, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 염화비닐 공중합체, 폴리우레탄, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 불소수지, 저밀도 폴리에틸렌 및 트리아세틸셀루로스 등의 필름을 사용할 수 있다.
또한, 상기 점착제 조성물을 상기 이형필름의 표면에 도포할 때 바코트법, 리버스 롤 코트법, 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 그라비아 코트법, 닥터 블레이드 코트법 및 슬롯다이 코트법과 같은 방법을 이용할 수 있다. 또한, 상기 점착층은 건조 및 경화된 후의 두께가 30 내지 80㎛가 되도록 도포하는 것이 바람직하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명의 점착제 조성물의 효과를 설명한다.
<단량체의 제조>
1관능성 카르복실산 에스테르로는 무수 프탈산 1몰과 2-히드록시에틸 아크릴레이트 1몰을 반응기에 넣고 질소 분위기하에서 100℃에서 4시간동안 반응시켜 2-아크릴옥시에틸-2-히드로에틸 프탈산을 제조하여 사용하였으며, 불포화 디카르복실산 디에스테르로는 디부틸 푸마르산을 사용하였다.
<아크릴 시럽의 제조>
[제조예 1]
아크릴계 화합물로 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA) 81g, 디부틸 푸마르산(DBF) 10g, 아크릴산(AA) 4g, 2-히드록시프로필 아크릴레이트(2-HPA) 5g을 넣은 후 질소분위기 하에서 열 개시제인 2-2-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴)(Wako사 V-70) 0.1g과 사슬이동제인 라우릴 메르캅탄(L-SH) 0.05g을 넣고 60℃로 승온하였다. 발열 시작 전까지는 질소 가스만 주입했고, 발열이 시작되면 질소와 공기를 1:2의 부피비로 하여 투입하였다. 상기 단량체들의 반응열로 인해 온도가 117℃까지 상승한 후 점점 온도가 내려가는 것을 확인하였고 이렇게 4시간 동안 반응시켜 얻은 수지에 아크릴 혼합물의 비율로 희석하여 불휘발분 30%의 아크릴 시럽을 제조하였다.
[제조예 2~3]
각 구성 및 함량을 하기 표 1의 조성으로 하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리머 시럽을 제조 하였다. 표 1에서 AEP는 2-아크릴옥시에틸-2-히드로에틸 프탈산, BAM은 n-부틸 아크릴레이트이다.
제조예1 | 제조예2 | 제조예3 | |
DBP | 10 | 8 | - |
AEP | - | 4 | - |
BAM | - | - | 10 |
2-EHA | 81 | 80 | 81 |
AA | 4 | 3 | 4 |
L-SH | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
V-70 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
불휘발분(%) | 30 | 30 | 30 |
<조색제의 제조>
[조색제 1]
상기 제조예 1에서 합성한 시럽에 카본블랙 5%를 넣고 비드밀을 이용하여 30분간 분산하여 조색제 1을 수득하였다.
[조색제 2]
제조예 2의 시럽에 조색제 1과 동일한 방법으로 분산하여 조색제 2를 수득하였다.
[조색제 3]
제조예 3의 시럽에 조색제 1과 동일한 방법으로 분산하여 조색제 3을 수득하였다.
<점착제 조성물의 제조>
하기 표 2에 따른 구성 및 조성으로 상기 표 1의 제조예의 아크릴 시럽 및 상기 조색제, 광중합 개시제, 2관능기 이상 아크릴레이트 가교제를 혼합하여 광 경화형 점착제 조성물을 제조 하였다
실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | ||
아크릴시럽 | 제조예1 | 70 | 70 | ||
제조예2 | 70 | ||||
제조예3 | 70 | ||||
조색제 | 조색제1 | 30 | |||
조색제2 | 30 | 30 | |||
조색제3 | 30 | ||||
가교제 | HDDA | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
광개시제 | TPO | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
경화조건 | 광량(mJ) | 600 | 600 | 600 | 600 |
상기 점착제 조성물을 사용하여 다음과 같이 점착시트를 제조하였다.
하부 이형필름으로 100㎛ 두께의 PET 필름을 사용하였으며, 상기 하부 이형필름 상에 경화 후 50㎛의 두께가 되도록 점착제 층을 형성하고 상기 점착제 층 상에 상부 이형필름으로 75㎛ 두께의 PET 필름을 합지하여 점착시트를 제조하였다. 상기 점착제 층을 형성할 때 600mJ의 광량으로 자외선을 조사하여 자외선 경화 공정을 수행하였다.
제조된 점착시트에 대하여 점착력 및 분산성을 측정하였다.
점착력은 KS T 1028에 따라 UTM 장비를 사용하여 측정하였다. 폭 25㎜ 테이프를 SUS304 피착제에 고무 롤러(2.0㎏ 하중)를 이용하여 압착한 후 상온에서 30분간 방치한 후 300㎜/min의 속도로 180° Peel 값을 측정하였다.
분산성은 초산에틸를 사용하여 점착제 조성물을 10% 농도로 희석하여 50㎛ PET 필름에 코팅한 후 건조하여 200배율 광학현미경으로 카본 블랙의 재응집 현상의 유무를 확인하여 측정하였다.
그 결과는 표 3과 같다.
실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 비교예1 | |
분산성 | ○ | ○ | ○ | × |
상온점착력 (gf/25㎜) |
1396 | 1312 | 1359 | 1285 |
또한, 상기 분산성을 전자현미경으로 측정한 결과는 도 1에 도시된 것과 같다. 도 1의 결과를 살펴보면, 1관능성 카르복실산 에스테르 및/또는 불포화 디카르복실산 디에스테르을 포함하여 점착제를 구성하는 수지의 주쇄에 에스테르 결합이 형성되는 경우 분산제를 첨가하지 않고 용제로 희석한 상태에서도 안료의 재응집이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. 그러나 비교예 1의 경우 안료의 재응집이 발생하는 것으로 나타났다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
Claims (5)
- 아크릴 시럽, 조색제, 광중합개시제, 및 가교제로 이루어지며, 용제를 포함하지 않는 점착제 조성물로서,
상기 아크릴 시럽은 1관능성 카르복실산 에스테르 및 불포화 디카르복실산 디에스테르에서 선택되는 단량체를 포함하며,
열 개시제를 사용한 괴상중합을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 1관능성 카르복실산 에스테르는 2-메타크릴록시 에틸 숙신산(2-(meth)acryloyloxy ethyl succinate), 2-메타크릴록시 프로필 숙신산(2-(meth)acryloyloxy propyl succinate), 4-메타크릴록시 부틸 숙신산(4-(meth)acryloyloxy butyl succinate), 2-메타크릴록시 에틸 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl phthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산( 2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 4-메타크릴록시 부틸 테레프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 테레프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl terephthalate), 2-메타크릴록시 에틸 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy ethyl hexahydro phthalate), 2-메타크릴록시 프로필 헥사 히드로 프탈산(2-(meth)acryloyloxy propyl hexahydro phthalate), 4-메타크릴록시 부틸 헥사 히드로 프탈산(4-(meth)acryloyloxy butyl hexa hydro phthalate), 2-아크릴옥시에틸-2-히드로에틸 프탈산(2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 불포화 디카르복실산 디에스테르는 디메틸 말레산(dimethyl maleate), 디에틸 말레산(diethyl maleate), 디부틸 말레산(dibutyl maleate), 디메틸 푸마르산(dimethyl fumarate), 디에틸 푸마르산(diethyl fumarate), 디부틸 푸마르산(dibutyl fumarate), 디메틸 이타콘산(dimethyl itaconate), 디에틸 이타콘산(diethyl itaconate), 디부틸 이타콘산(dibutyl itaconate), 메틸에틸 푸마르산(methyl ethyl fumarate), 메틸부틸 푸마르산(methyl butyl fumarate), 메틸에틸 이타콘산(methyl ethyl itaconate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 단량체는 상기 아크릴 시럽에 전체 중량에 대하여 2 내지 30 중량%의 범위에서 함유되며, 상기 조색제는 상기 아크릴 시럽 전체 중량에 대하여 4 내지 10 중량%의 범위에서 함유되는 것을 특징으로 하는 안료 분산성이 우수한 점착제 조성물.
- 청구항 1에 따른 점착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착시트.
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