본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)은 분자량 측정용으로 시판되고 있는 다양한 중합도의 단분산 폴리스티렌 중합체(표준 시료)를 표준물질로 하고, 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography; GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산 분자량으로서, g/mol 단위의 값이다. 본 명세서에 있어서, 분자량이란 특별한 기재가 없는 한 중량 평균 분자량을 의미한다.
본 명세서에서, “대전 방지층”이라는 용어는 정전기 발생을 억제하는 것을 목적으로 하는 층을 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 우레탄 수지, 이소시아네이트계 경화제, (메타)아크릴레이트 공중합체 및 대전방지제를 포함하는 점착제 조성물로서, 상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체, 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체, 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물로부터 공중합된 것인 점착제 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물은, 경화됨으로써 점착제층으로 형성되어 피착재에 부착되었다가 박리하는 경우 박리력이 낮아 용이하게 박리될 수 있고, 찐 등이 피착재 표면에 남지 않아 잔사가 적으며, 대전방지제의 피착재 표면으로의 이행이 감소되어 피착재의 표면 오염 없이 박리가 가능할 수 있다.
(1) 우레탄 수지
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물은 우레탄 수지를 주성분으로 할 수 있다. 주성분으로 한다는 것은, 상기 점착제 조성물에 약 50 중량% 이상의 함량으로 포함되며 다른 구성 성분들보다 다량으로 포함되는 성분일 수 있다는 의미이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물에 포함되는 우레탄 수지는 특별히 제한되지 않으나, 폴리올과 다관능성 이소시아네이트 화합물을 함유하는 우레탄 제조용 혼합물을 중합시켜서 얻어지는 폴리우레탄 폴리올 수지 또는 폴리우레탄 프리폴리머 폴리올일 수 있다.
상기 폴리우레탄 폴리올 수지의 원료 폴리올은 1종을 사용할 수 있고, 2종 이상을 함께 사용할 수도 있다. 또한 원료 폴리올은 2관능 폴리올과 3관능 이상의 폴리올을 함께 사용할 수 있고, 이 때 1종 이상의 2관능 폴리올 및 1종 이상의 3관능 이상의 폴리올을 함께 사용할 수도 있다. 상기 폴리올 중 3관능 폴리올의 비율은 70 중량% 내지 100 중량%; 80 중량% 내지 100 중량%; 또는 90 중량% 내지 100 중량%일 수 있고, 2관능 폴리올의 비율은 0 중량 % 내지 30 중량%; 0 중량% 내지 20 중량%; 또는 0 중량% 내지 10 중량%일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 폴리올이 3관능 폴리올을 포함하는 경우 점착제층의 점착력과 재박리성의 균형을 이루는 데 유리하다.
상기 원료 폴리올의 수평균 분자량은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리올의 수평균 분자량은 적절하게는 100 내지 2만일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 원료 폴리올이 3관능 폴리올을 포함하는 경우, 상기 3관능 폴리올로는 수평균 분자량이 1만 내지 1만 5,000 의 폴리올과 수평균 분자량이 1,000 내지 5,000 인 폴리올을 함께 사용할 수 있다. 또한 상기 원료 폴리올이 2관능 폴리올을 포함하는 경우, 상기 2관능 폴리올의 수평균 분자량은 100 내지 3,000 일 수 있다.
상기 원료 폴리올은 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,8-데칸디올, 옥타데칸디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 헥산트리올, 폴리프로필렌글리콜 등을 들 수 있다. 산 성분으로서는, 예를 들어 숙신산, 메틸 숙신산, 아디프산, 피멜산, 아젤라산, 세바스산, 1,12-도데칸이산, 1,14-테트라데칸이산, 다이머산, 2-메틸-1,4-시클로헥산디카르복실산, 2-에틸-1,4-시클로헥산디카르복실산, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 이들의 산 무수물 등을 포함할 수 있다.
또한 상기 원료 폴리올은 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올 및 폴리카르보네이트 폴리올 중 1종 이상을 함유할 수 있다. 구체적인 예는 다음과 같으나, 다음에 한정되지 않는다.
폴리에테르 폴리올로서는, 예를 들어 물; 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등과 같은 저분자 폴리올; 비스페놀 A 등과 같은 비스페놀류; 카테콜, 레조르신, 하이드로퀴논 등과 같은 디히드록시벤젠; 등을 개시제로 하여, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 등과 같은 알킬렌옥사이드를 부가 중합시킴으로써 얻어지는 폴리에테르 폴리올을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다.
폴리카프로락톤 폴리올로서는, 예를 들어 ε-카프로락톤, σ-발레로락톤 등의 환상 에스테르 모노머의 개환 중합에 의해 얻어지는 카프로락톤계 폴리에스테르디올 등을 들 수 있다.
폴리카르보네이트 폴리올로서는, 예를 들어 상기 폴리올 성분과 포스겐을 중축합 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 폴리올 성분과 탄산디메틸, 탄산디에틸, 탄산디프로필, 탄산디이소프로필, 탄산디부틸, 에틸부틸탄산, 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 탄산디페닐, 탄산디벤질 등의 탄산디에스테르류를 에스테르 교환 축합시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 폴리올 성분을 2종 이상 병용하여 얻어지는 공중합 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 카르복실기 함유 화합물을 에스테르화 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 히드록실기 함유 화합물을 에테르화 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 에스테르 화합물을 에스테르교환 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 히드록실기 함유 화합물을 에스테르 교환 반응시켜 얻어지는 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 디카르복실산 화합물을 중축합 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르계 폴리카르보네이트 폴리올; 상기 열거한 폴리카르보네이트 폴리올과 알킬렌옥사이드를 공중합시켜 얻어지는 공중합 폴리에테르계 폴리카르보네이트 폴리올; 등을 들 수 있다.
상기 우레탄 제조용 혼합물에 포함되는 상기 원료 폴리올의 수평균 분자량은 적절히 선택될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리올의 수평균 분자량은 적절하게는 100 내지 4만일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 이소시아네이트 화합물로는 우레탄화 반응에 이용할 수 있는 임의의 적절한 다관능성 이소시아네이트 화합물을 채용할 수 있다. 이러한 다관능성 이소시아네이트 화합물의 예로서는, 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물, 다관능성 지환족계 이소시아네이트 및 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 다관능성 이소시아네이트 화합물로는 예를 들어 다관능성 지방족계 이소시아네이트, 다관능성 지환족계 이소시아네이트, 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물, 3관능 이소시아네이트로 폴리이소시아네이트를 변성한 트리메틸올 프로판 부가체(adduct), 폴리이소시아네이트와 물을 반응시킨 뷰렛체(biuret body), 이소시아누레이트 고리를 갖는 3량체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 1,3-부틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 지환족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,4-사이클로헥산디이소시아네이트(CHDI), 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 비스(이소시아나토메틸) 사이클로헥산(HXDI) 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 톨루엔 2,4-디이소시아네이트(TDI), 톨루엔 2,6-디이소시아네이트(TDI), 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 2,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 중합체성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI), p-페닐렌 디이소시아네이트(PDI), m-페닐렌 디이소시아네이트(PDI), 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트(NDI), 나프탈렌 2,4-디이소시아네이트(NDI), p-자일릴렌 디이소시아네이트(XDI), 1,3-비스(1-이소시아나토-1-메틸에틸)벤젠(TMXDI) 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 구현예에 있어서, 다관능성 이소시아네이트 화합물은 2종 이상의 이소시아네이트 화합물을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 경우 2종 이상의 이소시아네이트 화합물의 종류 및 함량은 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄 제조용 혼합물에 포함되는 이소시아네이트 화합물로는 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물과 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 우레탄 수지는 수산기를 포함하는 것일 수 있다. 우레탄 수지가 수산기를 포함함으로써, 점착제 조성물이 점착제층으로 형성될 때, 즉 점착제 조성물이 경화되어 점착제층으로 형성될 때 우레탄 수지의 수산기가 가교 포인트의 역할을 할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 폴리올과 다관능성 이소시아네이트로부터 제조한 폴리우레탄 폴리올 수지를 우레탄 수지로 사용하는 경우, 폴리올의 수산기 몰 수(OH)와 다관능성 이소시아네이트의 이소시아네이트기 몰 수(NCO)의 비(NCO/OH)가 1 미만이 되도록 사용하여 폴리우레탄 폴리올 수지를 제조함으로써 우레탄 수지에 수산기가 포함되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 우레탄 수지의 중량평균분자량은 5만 내지 20만 또는 10만 내지 15만 인 것일 수 있다. 상기 범위 내의 중량평균분자량을 갖는 우레탄 수지를 사용하는 경우, 점착층의 응집력 및 점착력을 적절하게 조절할 수 있다.
상기 우레탄 수지는 점착제 조성물의 60 중량% 이상의 함량으로 포함되는 것일 수 있고, 바람직하게는 80 내지 95 중량%, 84 내지 90 중량% 또는 80 내지 90 중량%의 함량으로 포함되는 것일 수 있다. 즉, 우레탄 수지는 점착제 조성물의 주성분으로서 상기 범위 내의 함량으로 점착제 조성물에 포함되는 것일 수 있다.
상기 우레탄 수지를 제조하는 과정에서 적절한 첨가제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열화 방지제 등을 첨가하여 우레탄 수지를 제조할 수 있으며, 첨가제의 종류와 그 함량은 목적에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 우레탄 수지는, 바람직하게는 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제와 같은 열화 방지제를 포함하여 제조될 수 있다.
또한, 우레탄 수지를 제조하는 과정에서 임의의 적절한 촉매를 사용할 수 있다. 이러한 촉매로서는, 예를 들어 3급 아민계 화합물, 유기 금속계 화합물 등을 들 수 있다. 유기 금속계 화합물로서는, 예를 들어 주석계 화합물, 비주석계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 주석계 화합물로서는, 예를 들어 디부틸주석디클로라이드, 디부틸주석옥사이드, 디부틸주석디브로마이드, 디부틸주석디말레에이트, 디부틸주석디라우레이트(DBTDL), 디부틸주석디아세테이트, 디부틸주석술파이드, 트리부틸주석술파이드, 트리부틸주석옥사이드, 트리부틸주석아세테이트, 트리에틸주석에톡사이드, 트리부틸주석에톡사이드, 디옥틸주석옥사이드, 트리부틸주석클로라이드, 트리부틸주석트리클로로아세테이트, 2-에틸헥산산주석 등을 들 수 있다.
(2) 이소시아네이트계 경화제
상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 점착제 조성물에 포함된 우레탄 수지와 (메타)아크릴레이트 공중합체를 가교하여 경화시키기 위해 첨가된다. 구체적으로, 우레탄 수지 및 (메타)아크릴레이트 공중합체에 포함되어 있는 수산기와 반응하는 이소시아네이트기를 포함함으로써, 우레탄 수지와 (메타)아크릴레이트 공중합체를 가교할 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제는 우레탄 반응에 이용할 수 있는 화합물이라면 당업계에서 통상적으로 사용되는 임의의 적절한 다관능성 이소시아네이트 화합물을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 이하에서 예시로 열거되는 1종 이상의 다관능성 이소시아네이트 화합물의 혼합물을 이소시아네이트계 경화제로 사용할 수 있다.
상기 다관능성 이소시아네이트 화합물로는 예를 들어 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물, 다관능성 지환족계 이소시아네이트 화합물, 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있고, 이에 더하여 3관능 이소시아네이트로 폴리이소시아네이트를 변성한 트리메틸올 프로판 부가체(adduct), 폴리이소시아네이트와 물을 반응시킨 뷰렛체(biuret body), 이소시아누레이트 고리를 갖는 3량체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 지방족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 1,3-부틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 지환족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,4-사이클로헥산 디이소시아네이트(CHDI), 4,4'-디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 비스(이소시아나토메틸) 사이클로헥산(HXDI) 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 다관능성 방향족계 이소시아네이트 화합물은 예를 들어 톨루엔 2,4-디이소시아네이트(TDI), 톨루엔 2,6-디이소시아네이트(TDI), 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 2,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 중합체성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(PMDI), p-페닐렌 디이소시아네이트(PDI), m-페닐렌 디이소시아네이트(PDI), 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트(NDI), 나프탈렌 2,4-디이소시아네이트(NDI), p-자일릴렌 디이소시아네이트(XDI), 1,3-비스(1-이소시아나토-1-메틸에틸)벤젠(TMXDI) 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
상기 이소시아네이트계 경화제는 상기 우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 25 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 경화제가 포함되는 경우, 경화 반응이 원활하게 진행되면서도 적절한 수준의 경도로 경화될 수 있어 점착제 조성물의 경화물이 적정 수준의 점착력을 달성할 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제의 이소시아네이트기 몰 수와 우레탄 수지의 수산기 몰 수의 비는 5.0 이하일 수 있다. 상기 범위 내의 몰 수 비를 갖도록 이소시아네이트계 경화제가 첨가되는 경우, 미반응 이소시아네이트기가 적어 박리력이 낮은 수준으로 달성될 수 있다.
(3) (메타)아크릴레이트 공중합체
종래에는 우레탄 수지를 포함한 점착제 조성물에 저분자량 첨가제인 가소제를 첨가함으로써 보다 낮은 박리력을 구현하고, 대전방지제를 첨가하여 우수한 대전방지특성을 구현하였다. 그러나 가소제를 점착제 조성물에 첨가하는 경우, 대량 첨가되는 가소제 및 대전방지제의 이행에 의해 피착재의 표면이 오염되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물은 특정 단량체를 포함하는 혼합물로부터 공중합된 (메타)아크릴레이트 공중합체를 포함하여 이러한 문제를 해결하였다. 구체적으로, 상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 수산기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위를 포함함으로써 수산기를 포함하고, 또한 장쇄의 알킬기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위 및 실리콘계 치환기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 단위를 포함함으로써 2종류의 소수성기를 포함한다. 더욱 구체적으로, 장쇄의 알킬기는 탄화수소 사슬로서 소수성기에 해당하고, 실리콘계 치환기는 알킬기를 포함하며 실리콘 주쇄의 사슬을 포함할 수 있어 장쇄의 알킬기에 준하는 소수성을 가질 수 있으므로 소수성기에 해당한다. 점착제 조성물로 점착제층을 제조하는 공정에서 소수성기에 의해 점착제층의 외표면부로 (메타)아크릴레이트 공중합체가 부상할 수 있고, 점착제층의 외표면부, 즉 피착재와 직접 접촉하여 부착하는 면의 표면부에 위치하는 (메타)아크릴레이트 공중합체의 소수성기에 의해 낮은 박리력이 구현될 수 있다. 또한 (메타)아크릴레이트 공중합체의 수산기는 이소시아네이트계 경화제와 반응하여 우레탄 수지와 가교되는 가교 사이트의 역할을 할 수 있고, 이에 따라 낮은 박리력을 달성할 수 있다. 상기 2종류의 소수성기 및 수산기로 인해, 고온 고습 환경에서도 점착제 조성물을 포함하는 점착제층의 내구성이 우수할 수 있고, 점착제 조성물에 가소제가 포함되어 있는 경우라 하더라도 점착제층의 표면으로부터 가소제가 이행되어 피착재 표면을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 중량평균분자량이 2만 내지 7만 또는 2만 내지 5만일 수 있다. 상기 범위 내의 중량평균분자량을 갖는 (메타)아크릴레이트 공중합체가 점착제 조성물에 포함되는 경우, 아크릴레이트 공중합체 첨가 시 점착제의 표면부에 위치하여 박리력 및 경화도를 조절할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 단량체 혼합물로부터 중합된다. 구체적으로, 상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 단량체 혼합물로부터 용액 중합, 과산중합, 현탁중합, 유화중합, 방사선 경화 중합 등 일반적으로 이용되는 각종 중합 방법을 이용하여 중합될 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체, 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체 및 탄소수 8 내지 25인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함한다.
상기 단량체 혼합물은, 상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체를 0 초과 15 중량% 이하의 함량으로 포함할 수 있다. 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체는 중합되는 (메타)아크릴레이트 공중합체의 수산기가를 고려하여 그 함량이 조절될 수 있고, 상기 함량 범위 내의 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 (메타)아크릴레이트 공중합체를 제조하는 경우 적절한 박리력을 가짐과 동시에 습윤특성이 우수한 점착제 조성물을 제조할 수 있다.
상기 수산기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 상기 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체를 0 초과 10 중량% 이하의 함량으로 포함할 수 있다. 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합단위는 (메타)아크릴레이트 공중합체 내의 소수성기에 해당할 수 있다. 상기 범위 내의 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 (메타)아크릴레이트 공중합체를 제조하는 경우, 점착제의 박리력을 적절한 범위로 조절할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 실리콘을 포함하는 (메타)아크릴레이트 단량체는 아크릴로일기 또는 아크릴로일옥시기를 포함하는 폴리오르가노실록산 화합물일 수 있다.
또한, 상기 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 것일 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R7은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 알킬기이며, 구체적으로 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있고, R8은 수소 또는 메틸기이며, n은 0 이상의 정수이며, L은 직쇄 또는 분지쇄의 2가의 포화탄화수소기; 2가의 단고리형 지방족 포화탄화수소기; 2가의 다고리형 포화탄화수소기; 2가의 방향족 탄화수소기; 방향족 탄화수소에 고리형 포화탄화수소가 축합된 고리의 2가의 기; -O-; -C(=O)-; -C(=O)-O-; 또는 -S-이거나, 상기 기들 중 2 이상이 연결된 기이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 화학식 1의 구조는 예를 들어 하기 화학식 1-1의 구조를 갖는 것일 수 있다.
[화학식 1-1]
상기 화학식 1-1에 있어서, R4, R8 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고, m은 0 내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체의 수평균분자량은 500 내지 1만일 수 있다. 상기 범위 내의 수평균분자량을 갖는 단량체의 경우, (메타)아크릴레이트 공중합체와 우레탄 수지의 상용성이 우수할 수 있다.
상기 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체로는 시판되고 있는 단량체를 사용할 수 있다. 예를 들어, 신에츠 화학 공업 주식회사 제조의 X-24-8201, X-22-174DX, X-22-2426, X-22-2404, X-22-164A, X-22-164C, FA-4001, FA-4002 및 FA-4003, 토오레·다우코닝 주식회사의 BY16-152D, BY16-152, BY16-152C 및 CHISSO사의 FM-0711, FM-0721 및 FM-0725, Shinetsu사의 KP-541, KP-578, KP-543 및 KP-549 등을 들 수 있다.
상기 단량체 혼합물은 탄소수 8 내지 25인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체를 1 내지 10 중량%의 함량으로 포함하는 것일 수 있다. 즉, 장쇄 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합단위가 (메타)아크릴레이트 공중합체 내에 포함되어 실리콘계 치환기 함유 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합단위와 같이 또 다른 소수성기에 해당할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 알킬(메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 (메타)아크릴레이트 공중합체를 제조하는 경우, 상기 (메타)아크릴레이트 공중합체를 포함하는 점착제 조성물이 경화되어 점착제층으로 적용될 때 적절한 박리력을 가질 수 있다.
상기 탄소수 8 내지 25 인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 테트라데실 (메타)아크릴레이트, 펜타데실 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 헵타데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 도코실 (메타)아크릴레이트 및 베헤닐 (메타)아크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 단량체 혼합물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기 (메타)아크릴레이트 단량체와 중합 가능한 다른 단량체 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 단량체 혼합물은 탄소수 1 내지 7인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체, 방향족 (메타)아크릴레이트 단량체, 기타 (메타)아크릴레이트 단량체 등의 (메타)아크릴레이트 단량체를 더 포함할 수 있고 필요에 따라 그 함량이 조절될 수 있다. 그 예시는 다음과 같으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 단량체 혼합물은 탄소수 1 내지 7인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체를 70 내지 95 중량% 로 포함할 수 있다.
상기 탄소수 1 내지 7 인 알킬 (메타)아크릴레이트 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트 및 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 방향족 (메타)아크릴레이트의 예시로는 오쏘바이페닐 (메타)아크릴레이트, 메타바이페닐 (메타)아크릴레이트, 파라바이페닐 (메타)아크릴레이트, 2,6-터페닐 (메타)아크릴레이트, 올쏘터페닐 (메타)아크릴레이트, 메타터페닐(메타)아크릴레이트, 파라터페닐 (메타)아크릴레이트, 4-(4-메틸페닐)페닐 (메타)아크릴레이트, 4-(2-메틸페닐) 페닐(메타)아크릴레이트, 2-(4-메틸페닐)페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(2-메틸페닐) 페닐(메타)아크릴레이트, 4-(4-에틸페닐)페닐 (메타)아크릴레이트, 4-(2-에틸페닐) 페닐(메타)아크릴레이트, 2-(4-에틸페닐)페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에틸페닐)페닐 (메타)아크릴레이트 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
기타 (메타)아크릴레이트 모노머는 예를 들어, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 페녹시 (메타)아크릴레이트, 2-에틸페녹시 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 페닐 (메타)아크릴레이트, 2-에틸티오페닐 (메타)아크릴레이트, 2-페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 3-페닐프로필 (메타)아크릴레이트, 4-페닐부틸 (메타)아크릴레이트, 2,2-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 2,3-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 2,4-메틸페닐에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-프로필페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-(1-메틸에틸)페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-메톡시페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-사이클로헥실페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(3-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-클로로페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(4-브로모페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(3-페닐페닐)에틸 (메타)아크릴레이트, 및 2-(4-벤질페닐)에틸 (메타)아크릴레이트 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 (메타)아크릴레이트 공중합체는 상기 우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 5 내지 15 중량부 또는 8 내지 12 중량부, 예를 들어 약 10 중량부로 포함되는 것일 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 (메타)아크릴레이트 공중합체를 포함하는 경우, 점착제 조성물이 경화되어 점착제층으로 적용될 때 적절한 박리력을 가질 수 있다.
(4) 대전 방지제
본 발명의 일 구현에에 따른 점착제 조성물은 대전 방지제를 포함한다. 대전 방지제는 표면 보호 필름의 표면저항을 낮춤으로써 정전기로 인한 분진 등의 흡착을 방지할 수 있다.
상기 대전 방지제는 목적하는 표면 저항을 구현할 수 있는 것이라면 적절히 선택될 수 있다. 본 발명의 일 구현에에 따르면, 상기 대전 방지제는 이온성 화합물, 전도성 미립자 및 전도성 고분자 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 이온성 화합물은 유기 양이온을 갖는 이온성 화합물; 및 무기 양이온을 갖는 이온성 화합물을 포함할 수 있다.
상기 유기 양이온을 갖는 이온성 화합물로는 1-부틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-부틸피리디늄헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-부틸-3-메틸피리디늄트리플루오로메탄술포네이트, 1-부틸-3-메틸피리디늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸피리디늄비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드, 1-부틸-4-메틸피리디늄헥사플루오로포스페이트, 1-헥실피리디늄테트라플루오로보레이트, 1-헥실피리디늄헥사플루오로포스페이트, 1-옥틸피리디늄헥사플루오로포스페이트, 2-메틸-1-피롤린테트라플루오로보레이트, 1-에틸-2-페닐인돌테트라플루오로보레이트, 1,2-디메틸인돌테트라플루오로보레이트, 1-에틸카르바졸테트라플루오로보레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨아세테이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨트리플루오로아세테이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨헵타플루오로부티레이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨트리플루오로메탄술포네이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨퍼플루오로부탄술포네이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨디시아나미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨트리스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨메탄술포네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨헥사플루오로포스페이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨트리플루오로아세테이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨헵타플루오로부티레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨트리플루오로메탄술포네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨퍼플루오로부탄술포네이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨브로마이드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨클로라이드, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨헥사플루오로포스페이트, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨트리플루오로메탄술포네이트, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨헥사플루오로포스페이트, 1-헥실-2,3-디메틸이미다졸륨테트라플루오로보레이트, 1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨헥사플루오로포스페이트, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨-p-톨루엔술포네이트, 1-메틸피라졸륨테트라플루오로보레이트, 3-메틸피라졸륨테트라플루오로보레이트, 1-부틸-1-메틸피롤리디늄헥사플루오로포스페이트, 트라부틸암모늄헥사플루오로포스페이트, 테트라부틸암모늄-p-톨루엔술포네이트, 테트라헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄테트라플루오로보레이트, N,N-디에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 디알릴디메틸암모늄테트라플루오로보레이트, 디알릴디메틸암모늄트리플루오로메탄술포네이트, 디알릴디메틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 디알릴디메틸암모늄비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드, 글리시딜트리메틸암모늄트리플루오로메탄술포네이트, 글리시딜트리메틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 글리시딜트리메틸암모늄비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드, 1-부틸피리디늄(트리플루오로메탄술포닐)트리플루오로아세트아미드, 1-부틸-3-메틸피리디늄(트리플루오로메탄술포닐)트리플루오로아세트아미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨(트리플루오로메탄술포닐)트리플루오로아세트아미드, 디알릴디메틸암모늄(트리플루오로메탄술포닐)트리플루오로아세트아미드, 글리시딜트리메틸암모늄(트리플루오로메탄술포닐)트리플루오로아세트아미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-프로필암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-부틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-에틸-N-노닐암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N,N-디프로필암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-프로필-N-부틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-프로필-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-프로필-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-프로필-N-헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-부틸-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-부틸-N-헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N-펜틸-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디메틸-N,N-디헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리메틸헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디에틸-N-메틸-N-프로필암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디에틸-N-메틸-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디에틸-N-메틸-N-헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리에틸프로필암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리에틸펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리에틸헵틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디프로필-N-메틸-N-에틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디프로필-N-메틸-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디프로필-N-부틸-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디프로필-N,N-디헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디부틸-N-메틸-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, N,N-디부틸-N-메틸-N-헥실암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리옥틸메틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 트리옥틸메틸암모늄헥사플루오로포스페이트, N-메틸-N-에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, (2-히드록시에틸)트리메틸암모늄비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, (2-히드록시에틸)트리메틸암모늄디메틸포스피네이트, 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨, 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨, 비스(플루오로술포닐)이미드리튬, 비스(트리플루오로술포닐)이미드칼륨, 비스(트리플루오로술포닐)이미드나트륨 또는 비스(트리플루오로술포닐)이미드리튬, 트리부틸메틸암모니움 비스트리플루오로메탄술포닐 이미드 등을 예로 들 수 있다.
무기 양이온을 갖는 이온성 화합물로서는 특별히 한정이 있는 것은 아니나, 리튬브로마이드, 리튬요우디드, 리튬테트라플루오로보레이트, 리튬헥사플루오로포스페이트, 리튬티오시아네이트, 리튬퍼클로레이트, 리튬트리플루오로메탄술포네이트, 리튬비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 리튬비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드, 리튬트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드 등을 예로 들 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 대전방지제는 상기 우레탄 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부, 0.01 내지 1 중량부 또는 0.05 내지 0.1 중량부로 점착제 조성물에 포함되는 것일 수 있다.
(5) 기타
본 발명의 일 구현예에 따른 점착제 조성물은 상기 성분 외에도 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제 조성물은 용매, 촉매, 경화지연제, 점착 수지, 가소제, 광개시제, 가수분해 방지제, 산화방지제, 경화촉진제, 지연방지제 등을 목적에 따라 더 포함할 수 있고, 그 함량도 적절히 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착제 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 용매로는 공지된 적절한 용매, 예를 들어 케톤계, 아세테이트계, 톨루엔계 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착제 조성물은 촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 촉매는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있고, 예를 들어, 상기 우레탄 중합체 대비 10ppm 내지 500ppm으로 포함될 수 있다. 상기 촉매로는 DBTDL(dibutyl tin dilaurate)와 같은 주석계 촉매, 납계 촉매, 유기 및 무기산의 염, 유기 금속유도체, 아민계 촉매, 디아자비시클로운데센계 촉매 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 점착제 조성물은 경화지연제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화지연제로는 공지된 임의의 적절한 물질을 사용할 수 있고, 상기 경화지연제의 함량은 적절히 선택될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 경화지연제로는 아세틸 아세톤을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 이형 필름 및 기재 필름을 포함하는 표면 보호 필름으로서, 상기 기재 필름은 제1기재층; 상기 제1기재층의 적어도 일면에 위치하는 대전 방지층; 및 상기 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층;을 포함하고, 상기 이형 필름과 상기 점착제층은 직접 접하는 것인 표면 보호 필름이 제공된다.
상기 표면 보호 필름은 공정 중 부재를 보호하는 역할을 하며 피착재에 부착시 제거되는 이형 필름을 포함하고, 피착재에 부착되어 그 표면을 보호하는 역할을 하며 추후에 피착재 표면으로부터 박리되는 기재 필름을 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 표면 보호 필름의 단면을 나타낸 개략도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 표면 보호 필름(1000)은 이형 필름(10) 및 기재 필름(20)을 포함하고, 기재 필름(20)은 제1기재층(201), 대전방지층(503, 504) 및 점착제층(301)을 포함할 수 있다.
(1) 기재 필름
상기 기재 필름은 제1기재층; 상기 제1기재층의 적어도 일면에 위치하는 대전 방지층; 및 상기 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층;을 포함한다.
상기 제1기재층은 기재 필름의 형상을 유지하는 역할을 할 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리테트라플루오르에틸렌; 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리부텐; 폴리부타디엔; 염화비닐 공중합체; 폴리우레탄; 에틸렌-비닐 아세테이트; 에틸렌-프로필렌 공중합체; 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체; 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체; 폴리이미드; 나일론; 스티렌계 수지 또는 엘라스토머; 폴리올레핀계 수지 또는 엘라스토머; 기타 엘라스토머; 폴리옥시알킬렌계 수지 또는 엘라스토머; 폴리에스테르계 수지 또는 엘라스토머; 폴리염화비닐계 수지 또는 엘라스토머; 폴리카보네이트계 수지 또는 엘라스토머; 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 엘라스토머; 탄화수소의 혼합물; 폴리아미드계 수지 또는 엘라스토머; 아크릴레이트계 수지 또는 엘라스토머; 에폭시계 수지 또는 엘라스토머; 실리콘계 수지 또는 엘라스토머; 및 액정 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1기재층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1기재층의 두께는 25㎛ 이상 150㎛ 이하; 50㎛ 이상 125㎛ 이하; 또는 50㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께 범위 내의 제1기재층을 사용하는 경우, 형상의 변형 없이 유지되어 내구성이 우수할 수 있고, 피착재로의 합착성이 우수할 수 있다.
상기 대전방지층은 상기 제1기재층의 적어도 일면, 즉 일면 또는 양면에 위치할 수 있다.
대전 방지층은 목적하는 효과를 달성하기 위하여 공지의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 대전 방지층은 제1기재층의 일면 또는 양면에 인라인 코팅방법에 의해 형성될 수 있다. 상기 인라인 코팅방법은 압출되어 나온 필름을 일축 연신 후, 코팅층을 도포하여 다시 이축 연신으로 필름을 완성하는 방법이다. 상기 인라인 코팅 방법은 필름의 제조공정 중에 코팅이 이루어지므로 코팅층과 필름 간 밀착성이 증가하고, 코팅층의 부여가 필름 제조와 함께 연속적으로 이루어지므로 공정이 단축되며, 필름을 최대한 얇게 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 대전 방지층은 본 출원의 목적을 고려하여 적절한 대전 방지 조성물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 대전 방지층은 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서 열경화성 바인더 수지를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 “열경화성 바인더 수지”라는 용어는 적절한 가열 또는 숙성(aging) 공정을 통하여, 경화될 수 있는 바인더 수지를 의미한다. 예를 들어, 상기 열경화성 바인더 수지로는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 우레탄-아크릴계 공중합체, 에스테르계 수지, 에테르계 수지, 아미드계 수지, 에폭시계 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하나의 예시에서, 상기 대전 방지층은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전도성 물질은 전도성 고분자 또는 탄소나노튜브를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전도성 고분자는 예를 들어, 폴리아닐린계 고분자 화합물, 폴리피롤계 고분자 화합물, 폴리티오펜계 고분자 화합물, 이들의 유도체 및 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형 고리가 서로 연결되어 이루어진 흑연판상을 둥글게 말아서 생긴 튜브 형태를 가질 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 강성 및 전기 전도성이 우수하여, 대전 방지층에 포함되는 경우, 대전 방지층의 경도가 증가하고, 대전 방지 기능이 향상될 수 있다.
각 대전 방지층의 두께는 독립적으로 600 nm 이하일 수 있고, 10nm 이상 400nm 미만일 수 있으며, 바람직하게는 20nm 이상 300nm 이하; 또는 20nm 이상 100nm 이하일 수 있다. 상기 대전 방지층이 전술한 범위 내의 두께를 가짐으로써, 상기 제1기재필름의 일면 또는 양면에 우수한 코팅성을 가질 수 있다.
상기 점착제층은 점착제 조성물의 경화물을 포함한다. 점착제 조성물에 관한 사항은 전술한 바와 같을 수 있다.
상기 점착제층은 상기 제1기재층의 표면에 도포되어 경화됨으로써 형성될 수 있다.
상기 점착제 조성물을 코팅하는 방법으로는 리버스 코팅법, 그라비아 코팅법, 스핀 코팅법, 스크린 코팅법, 파운틴 코팅법, 디핑법, 스프레이법 등의 공지된 코팅법을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 점착제 조성물을 경화시키는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 적절한 건조, 가열 및/또는 숙성(aging) 공정을 통한 경화와 같은 경화 방식을 채용할 수 있다.
상기 코팅된 점착제 조성물의 경화는 적절한 온도 및 시간으로 수행될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 도포된 점착제 조성물의 경화는 40℃의 오븐에서 3일 이상의 에이징을 거쳐 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1기재층의 점착제층과 대향하는 면에 대전방지층이 위치하는 경우, 대전방지층 표면에 점착제 조성물을 도포하여 상기와 같은 방법으로 점착제층을 제조할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제층의 두께는 10㎛ 이상; 30㎛ 이상; 또는 45㎛ 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제층의 두께는 200㎛ 이하; 150㎛ 이하; 100㎛ 이하; 또는 90㎛ 이하일 수 있다. 점착제층의 두께를 상기 범위로 함으로써, 점착제층의 피착재 표면에 대한 점착성 및 웨팅성이 향상될 수 있다.
(2) 이형 필름
상기 이형 필름은 제2기재층; 상기 제2기재층의 적어도 일면에 위치하는 대전 방지층; 및 이형층;을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 이형 필름은 표면 보호 필름이 부재에 부착되기 전까지 상기 기재 필름의 점착제층을 보호하는 역할을 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표면 보호 필름(1000)은 이형 필름(10) 및 기재 필름(20)을 포함하고, 이형 필름(10)은 제2기재층(10), 대전방지층(501, 502) 및 이형층(401)을 포함할 수 있다.
상기 이형 필름의 제2기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리테트라플루오르에틸렌; 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리부텐; 폴리부타디엔; 염화비닐 공중합체; 폴리우레탄; 에틸렌-비닐 아세테이트; 에틸렌-프로필렌 공중합체; 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체; 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체; 폴리이미드; 나일론; 스티렌계 수지 또는 엘라스토머; 폴리올레핀계 수지 또는 엘라스토머; 기타 엘라스토머; 폴리옥시알킬렌계 수지 또는 엘라스토머; 폴리에스테르계 수지 또는 엘라스토머; 폴리염화비닐계 수지 또는 엘라스토머; 폴리카보네이트계 수지 또는 엘라스토머; 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 엘라스토머; 탄화수소의 혼합물; 폴리아미드계 수지 또는 엘라스토머; 아크릴레이트계 수지 또는 엘라스토머; 에폭시계 수지 또는 엘라스토머; 실리콘계 수지 또는 엘라스토머; 및 액정 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제2기재층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 25㎛ 이상 150㎛ 이하; 25㎛ 이상 125㎛ 이하; 또는 25㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다. 상기 두께 범위 내의 제2기재층을 사용하는 경우, 형상의 변형 없이 유지되어 내구성이 우수할 수 있고, 피착재로의 합착성이 우수할 수 있다.
이형 필름에 포함되는 대전 방지층에 대한 내용은 기재 필름의 대전 방지층에서 기재한 구체적인 사항에 따를 수 있다.
상기 이형층의 재료는 본 발명의 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. 상기 이형층으로는 본 발명 분야의 일반적인 고분자 필름을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 이형층의 두께는 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 이형층의 두께는 500nm 이하일 수 있고, 바람직하게는 10nm 이상 500 nm 이하; 10nm 이상 300 nm 이하; 또는 10nm 이상 200nm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 표면 보호 필름은 상기 점착제층의 표면 저항이 1010 Ω/□ 이하 또는 0.5*1010 Ω/□ 이하일 수 있다. 상기 범위 내의 표면 저항을 갖는 경우, 표면 보호 필름은 대전방지특성이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 표면 보호 필름은 유리에 부착한 후 180 °의 박리 강도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 박리하는 경우의 박리력이 3 gf/in 이하, 0 초과 2.5 gf/in 이하 또는 0 초과 2 gf/in 이하인 것일 수 있다. 상기 범위 내의 박리력을 갖는 경우, 표면 보호 필름이 피착재에 부착되었다가 공정이 종료된 후 피착재로부터 박리될 때 피착재의 손상 없이 제거될 수 있다.
상기 유리에 부착한 후 180 °의 박리 강도 및 0.3 m/min의 박리 속도로 박리하는 경우의 박리력은, 예를 들어 상기 표면 보호 필름을 폭이 25mm, 길이가 150mm가 되도록 재단하고 이형 필름을 박리한 후, 점착제층이 유리와 맞닿도록 합지하고 2kg의 롤러로 표면 보호 필름의 점착제층을 유리에 부착한 다음, 25℃의 온도 및 50%의 상대 습도하에서 24시간동안 보관한 후, 재료물성분석기(Texture Analyzer, 영국 스테이블 마이크로시스템사제)를 사용하여, 상기 표면 보호 필름을 상기 유리로부터 0.3 m/min의 박리 속도 및 180°의 박리 각도로 박리할 때의 25℃의 온도 및 50%의 상대 습도 하에서 측정한 박리력 값일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1: 우레탄 수지의 제조
질소 가스로 충진된 3구 플라스크에 3관능 프레미놀(polyether polyol, S 4013F, ASAHI GLASS CO. LTD., Mn=12,000 g/mol) 80 중량부, 2관능 폴리올(폴리프로필렌 글리콜, PPG-1000d, 금호석유화학, Mn=1,000 g/mol) 5 중량부 및 3관능 MPD/TMPT계 폴리올(MPD(3-methyl-1,5-pentanediol)와 TMPT(trimethylol propane adipate)의 혼합물, Polyol F-3010, Kuraray사, Mn=3,000 g/mol) 15 중량부와 에틸아세테이트(ethyl acetate)를 투입하고 촉매(DBTDL)하에서 15분 고속 교반하였다. 다음으로 상기 프레미놀, 폴리올 및 MPD/TMPT계 폴리올 100 중량부 대비 다관능성 지환족 이소시아네이트 화합물(MHG-80B, ASAHI KASEI사) 18 중량부를 천천히 적가하면서 가열하여 90±5℃ 에서 3시간 유지하고 이소시아네이트(NCO) 피크가 소멸될 때까지 반응시켜 중량 평균 분자량이 11만인 우레탄 수지를 제조하였다.
제조예 2: (메타)아크릴레이트 공중합체의 제조
질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L 반응기에 부틸 메타크릴레이트 84 중량부, 스테아릴 메타크릴레이트 5 중량부, 히드록시부틸 아크릴레이트 10 중량부, 실리콘계 치환기 함유 아크릴레이트로서 하기 화학식 1-2의 구조를 갖는 FM-0721(CHISSO사, Mn=5,000 g/mol) 1 중량부를 포함하는 단량체 혼합물을 투입 후 용매로 에틸아세테이트를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소 가스를 약 1시간 동안 퍼징(purging)한 후, 반응기 온도를 62℃로 유지하였다. 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부틸니트릴(AIBN) 400ppm 및 연쇄 이동제로 n-도데실머캡탄(n-dodecylmercaptan, n-DDM) 400ppm을 투입하고, 혼합물을 반응시켰다. 반응 후에 톨루엔으로 희석하여 중량평균 분자량이 28,000 인 (메타)아크릴레이트 공중합체를 제조하였다.
[화학식 1-2]
실시예 1
제조예 1에서 제조한 우레탄 수지 100 중량부에 대하여, 제조예 2에서 제조한 (메타)아크릴레이트 공중합체 10 중량부, 대전방지제(피리디늄 TFSI) 0.05 중량부, 다관능성 이소시아네이트 경화제로서, HDI Trimer계 경화제(TKA-100, ASAHI KASEI사) 15 중량부, 촉매(DBTDL) 0.005 중량부 및 경화지연제(아세틸아세톤) 3 중량부를 혼합하여, 고형분 농도가 48wt%가 되도록 톨루엔(Toluene) 용매를 넣고 디스퍼(disper)로 교반하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 점착제 조성물을 대전 방지층이 일면에 구비된 PET 필름의 대전 방지층과 접하지 않는 면 상에 도포하고 120℃에서 약 3분간 건조하여 두께 75 μm의 점착제층을 형성하고, 점착제층 상에 이형 필름(SKC, RF02ASW)을 합지하였다. 이후 40℃ 오븐에서 약 5일간 숙성하여 표면 보호 필름을 제조하였다.
실시예 2
대전방지제를 0.1 중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
비교예 1
대전방지제를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
비교예 2
대전방지제를 0.1 중량부 혼합하고, (메타)아크릴레이트 공중합체 1.5 중량부 대신 박리력 조절제로서 이소프로필미리스테이트(IPMS, NOF社) 60 중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
실시예 3
대전 방지층이 일면에 구비된 PET 필름 대신 대전 방지층이 양면에 구비된 PET 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
실시예 4
대전방지제를 0.1 중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
비교예 3
대전방지제를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
실시예 5
대전방지제로 리튬 TFSI 0.05 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
실시예 6
대전방지제를 0.1 중량부 혼합한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
비교예 4
대전방지제를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 표면 보호 필름을 제조하였다.
실험예 1: 유리에 대한 박리력 측정
실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4의 표면 보호 필름을 폭이 2.54mm, 길이가 250mm가 되도록 재단하고 이형 필름을 박리하였다. 이형 필름을 박리한 표면 보호 필름의 점착제면을 에탄올로 세정 후 100℃에서 20분간 건조한 유리(Corning社)에 2kg의 롤러로 부착하고, 50℃의 온도 및 5기압 하에서 20분간 보관한 다음 25℃ 온도 하에서 24시간 동안 보관한 후 재료물성분석기(Texture Analyzer, 영국 스테이블 마이크로 시스템社)를 사용하여, 상기 표면 보호 필름을 유리로부터 0.3m/min의 박리 속도 및 180°의 박리 각도로 박리할 때의 박리력을 측정하였다.
실험예 2: 점착제층의 표면 저항 측정
실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4의 표면 보호 필름을 폭이 10cm, 길이가 10cm가 되도록 재단하고 이형 필름을 박리하였다. 이형 필름을 박리한 표면 보호 필름의 점착제면의 표면에 표면저항측정기(하이레스타-UP MCP-HT450, Mitsubishi화학사)를 사용하여, 측정기의 전극을 2kgf의 압력으로 누른 뒤, 25℃의 온도에서 100V의 전압을 인가하여 점착제층의 표면 저항을 측정하였다. 점착제층의 정중앙; 및 점착제층의 정중앙으로부터 점착제층의 폭 방향으로 각각 2.5cm인 두 지점을 10초간 측정하여 3개의 표면 저항의 평균값을 취하였다.
실험예 3: 고온 및 고습 환경에서 방치된 후의 대전 방지제의 잔사 평가
실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4의 표면 보호 필름을 폭이 10cm, 길이가 10cm가 되도록 재단하고 이형 필름을 박리하였다. 이형 필름을 박리한 표면 보호 필름의 점착제면을 유리에 2kg의 롤러로 부착하고, 60℃의 온도 및 90%의 상대 습도 하에서 10일간 보관한 후 25℃에서 하루 동안 보관하였다. 이후 상기 표면 보호 필름을 박리하여 제거한 후, 점착제가 부착되어 있던 유리면의 표면 저항을 측정하였다.
하기 표 3에 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 표면 보호 필름의 박리력, 점착제층의 표면 저항, 고온 고습 환경에서의 방치된 다음 박리된 후의 유리 표면 저항을 나타내었다.
| |
유리에 대한 박리력(gf/in) |
점착제층의 표면 저항(*1010 Ω/□) |
고온 고습 방치 후의 유리 표면 저항(*1012 Ω/□) |
| 실시예 1 |
1.8 |
0.378 |
Over |
| 실시예 2 |
1.7 |
0.242 |
Over |
| 비교예 1 |
1.9 |
- |
Over |
| 비교예 2 |
1.5 |
0.128 |
8.29 |
| 실시예 3 |
1.8 |
0.0143 |
Over |
| 실시예 4 |
1.8 |
0.00513 |
Over |
| 비교예 3 |
1.7 |
1.73 |
Over |
| 실시예 5 |
1.7 |
0.00562 |
Over |
| 실시예 6 |
1.9 |
0.00131 |
Over |
| 비교예 4 |
1.8 |
1.82 |
Over |
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 6의 표면 보호 필름은 유리에 대한 박리력이 낮으면서도 점착제층의 표면 저항이 낮아 대전방지 특성이 우수하고, 고온 및 고습 환경에서 방치된 후에도 유리에 잔사가 거의 남지 않은 결과 유리 표면 저항이 매우 높아 측정 불가한 것을 확인할 수 있다.
반면에 비교예 1 및 비교예 3 내지 4는 각각 실시예 1 및 실시예 3과 동일 구조의 표면 보호 필름으로서, 대전방지제를 포함하지 않아 점착제층의 표면 저항이 매우 높고, 특히 비교예 1의 표면 보호 필름은 표면 저항이 너무 높아 측정되지 않았다. 또한, 비교예 2의 경우 대전방지제는 포함하나 (메트)아크릴레이트 공중합체를 포함하지 않아 고온 고습 방치 후 유리 표면으로 대전방지제가 이행되어 표면 저항이 측정되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 보호 필름은, 점착제층의 표면 저항이 낮아 대전방지 특성이 우수하면서도, 고온 고습의 환경에서 방치된 후에도 점착제층에 포함된 대전방지제가 피착재 표면으로 이행되지 않는 것을 알 수 있다.