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Polymerization of high refractive index material by ceramic functionalized acrylate

최근 디스플레이 시장이 확대됨에 따라 LCD, PDP, OLED등에 적용되는 점착제들도 사용량이 크게 증가하고 있습니다. LCD는 점착제가 사용된 여러 개의 필름패널로 이루어져 있습니다. 여러 층으로 이루어진 필름 층들은 우수한 투과성과 높은 굴절률, 신뢰성을 확보하여야 합니다. 이러한 필름 층이 위와 같은 특성을 만족하기 위해서는 그에 적용되는 점착제도 동일한 특성을 보여야 합니다.
아크릴 점착제는 자체의 광투과성이 우수해 디스플레이용 점착제로 활용성이 높습니다. 이러한 아크릴 점착제에 굴절률을 높이기 위해 고굴절률 물질을 첨가함에 따라재료전체의 굴절률을 향상시킬 수 있으며 가교정도를 조정하여 신뢰성을 확보 할 수 있습니다.
고굴절률을 발현하는 세라믹을 활용하여 재료의 굴절률을 올려 줄 수 있는데 이를 그대로 활용할 경우 재료의 투과성을 감소시키는 원인이 될 수 있습니다. 그렇기 때문에 아크릴레이트로 변형된 세라믹을 적용시켜 분산성을 높여 굴절률을 높임과 동시에 광투과성을 유지시킬 수 있는 연구가 진행되고 있습니다.
또한 신뢰성을 확보하기 위해 기존의 isocyanate계열의 경화제를 대체할 수 있는 새로운 형태의 경화제에 대해서도 연구가 활발히 진행되고 있습니다(상기그림참조).

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1) 국내기술동향
(1) 우레탄계 습기경화형 접착제로서 폴리올 혼합물을 이소시아네이트 화합물과 반응시켜얻은 우레탄 프리폴리머와 폴리에스테르 폴리올을 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 반응시켜 우레탄 프리폴리머를 만들어 자동차 방풍유리 접착 밀봉용으로 사용하는 습기경화형 우레탄 접착제로서 최종 결합 강도와 초기 부착강도가 우수한 습기경화형 접착제가 개발되고 있습니다.
또한 특정 분자량 및 융점을 갖는 방향족 폴리에스테르 폴리올과 분자량과 융점이 다른 지방족 폴리에스테르 폴리올을 이소시아네이트와 반응시킴으로써 종래의 용제형 접착제보다 초기접착력이 우수하고 무용제로서 접착제의 냄새나 용제의 휘발이 없고 작업환경이 양호한 속경성 습기경화 폴리우레탄 접착제도 개발되고 있습니다. 한편 비결정성 폴리올 혼합물과 디이소시아네이트를 반응시켜 말단이 디히드록시 폴리에스테르 형태를 갖는 저분자량 열가소성 폴리우레탄 수지를 합성하고, 여기에 폴리올 혼합물과 디이소시아네이트를 첨가하여 반응시켜 디이소시아네이트 말단을 갖게함으로써 초기접착력과 경화된 후의 접착력이 우수하고 폴리염화비닐(PVC), SMC와 같이 접착시키기 곤란한 피착재를 포함하는 광범위한 피착재에 대하여 개선된 접착력을 나타내는 수분경화형 핫멜트 폴리우레탄 접착제도 개발되고 있습니다. 또한 폴리옥시프로필렌글리콜을 함유하는 우레탄 예비중합체에 점도부여 화합물을 혼합하는 자동차 유리용 접착제로서 접착성, 탄성, 강도, 수밀성등이 우수한 실링재로 습기에 의한 경화가 빠르고 점성이 높아 초기경화시 유리의 지지를 위한 테이핑 작업 및 고무댐 부착공정을 생략할 수 있는 습기경화성 일액형 우레탄 접착제도 개발되고 있습니다.
(2) 에폭시계 습기 경화형 접착제로서 수분이 제거된 디이소시아네이트에 폴리올, 에폭시 수지 및 소포제를 반응, 숙성시켜 폴리에틸렌등 합성수지의 표면을 개질하는 전처리 공정이 필요 없는 일액형 습기경화형 접착제가 개발되어 있습니다.

2) 해외기술동향
(1) 미국에서는 우레탄계와 실리콘계 습기경화형 접착제의 개발이 주류를 이루고 있으며, 실리콘계 습기경화형 접착제로서는 실리콘계 올리고머와 가교제, 접착부여제를 함유하는 와이어나 케이블의 절연용 습기경화형 접착제, 알킬아크릴레이트와 알킬메타크릴레이트를 가진 코폴리머와 비정질 분말을 블렌딩하여 투명성과 작업성, 저장안정성이 개선된 습기경화형 접착제, 알콕시 라디칼이나 유기폴리실록산으로된 습기경화형 실리콘 감압접착제 등이 개발되어 있습니다.
(2) 폴리우레탄계 습기경화형 접착제로는 폴리올과 다기능성 이소시아네이트로 된 일액형 감압접착제, 반응성 이소시아네이트 성분을 함유하는 제1성분과 경화상태에서 이소시아네이트와 반응하는 옥사졸리딘과 습기 존재하에 이소시아네이트와 히드록시 성분의 반응을 촉진하는 촉매로된 폴리우레아 함유 경화성조성물로 된 제2성분을 함유하는 이액형 습기경화형 접착제 및 폴리이소시아네이트와 이소시아네이트의 반응생성물인 폴리우레탄 프리폴리머로 된 일액형 폴리우레탄계 습기경화형 접착제등이 개발되어 있습니다.
(3) 일본에서는 이소시아네이트기를 말단에 가진 프리폴리머와 친수성 실리카 입자 및 이산화마그네슘 이산화탄소 흡수제로 된 우레탄계 습기경화성 접착제, 스티렌계 열가소성 고무, 폴리올레핀 및 점착성 부여제로 된 습기경화형 핫멜트 접착제, 폴리옥시알킬렌 구조와 알콕시기 및 히드로카르빌기를 가진 실리콘 베이스 수지와 알킬메타크릴레이트 폴리머로 된 실리콘계 습기경화성 콘택트 접착제등이 개발되어 있습니다.

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유리로 만들어진 창문에 일정모양으로 색을 입히고 유리를 통해 태양을 보면 유리에 입혀진 색에 따라 일정 형상이 나타납니다. 만약에 유리에 전극을 설치하여 전기 신호에 따라 태양빛이 투과되는 위치와 양을 조절할 수 있다면 이러한 유리는 다양한 영상을 보여주는 디스플레이 역할을 하게 될 것입니다.
유리 자체는 전기신호에 따라 반응을 할 수 없지만, 양쪽에 편광판이 부착된 두 장의 유리 사이에 액정을 넣고 전기신호를 준다면 이러한 일이 가능해집니다. 액정은 일정 온도 범위에서 액체의 유동성과 고체 상태의 결정과 같은 규칙적인 분자 배열을 동시에 갖는 특성을 가지고 있어, 가해지는 전압에 따라 분자 배열이 변화되면서 통과시키는 빛의 양을 다르게 함으로써 특정 색을 나타낼 수 있습니다. 이는 투명하지 않은 창문이 열리는 정도에 따라 실내의 밝기가 달라지는 원리와 같다고 하겠습니다.
이와 같이 투명전극을 형성한 유리기판 사이에 액정을 넣어 전압에 따라 통과시키는 빛의 양을 달리하는 액정의 전기ㆍ광학적 성질을 이용하여 유리기판에 도형, 문자 또는 그림을 표시하는 장치가 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)입니다. LCD는 자체 발광하는 형광체를 사용하는 대부분의 디스플레이와는 달리, 햇빛이 비추어야 창문에 색이 나타나는 것과 같은 원리로 백라이트라고 하는 광원을 사용하므로 비발광형, 또는 수광형 디스플레이라고 부릅니다.

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