KR100597946B1 - 후막 코팅층을 형성하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 주행하는 판형 피도포부재에 습식 도막으로 후막 코팅층을 형성함에 있어서, 별다른 장비의 추가 없이도 2층으로 적층된 후막 코팅층을 형성하는 공정을 채택함으로써, 종래의 후막 코팅층을 형성할 때 나타나는 파핑현상의 문제점을 해결하고, 원하는 두께로 균일하게 코팅막을 형성할 수 있는 방법을 제공한다.

습식 도막, 후막, 적층, 판형 처리물, 파핑 현상.

Description

후막 코팅층을 형성하는 방법{method of forming a thick film coating layer}

도 1 은 콤마 코터법을 설명하는 도면이고,

도 2 는 그라비아 코터법을 설명하는 도면이고,

도 3 은 본 발명에 따른 후막 코팅층의 단면도이다.

본 발명은 필름 등의 판형 피처리물에 습식 도막을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도막의 두께가 균일하고, 용매에 의한 파핑(popping)현상이 발생하지 않는 후막(厚膜) 코팅층을 형성하는 방법에 관한 것이다.

반도체를 실장하는 경우 리드프레임과 칩을 결속하거나 전자 재료의 상판과 하판을 접합할 때 쓰이는 단면 또는 양면 접착 테이프 등은 기재필름상에 소정 두께의 열경화성 아크릴계 접착제를 도포하여 형성하고 있다. 또한 다양한 분야에서 기재로 쓰이는 판형 물질에 소정 두께의 코팅막을 형성하는 기술이 적용되고 있는 실정이다.

이와 같은 연속 주행하는 판형 피처리물에 도포액을 도포하는 방법으로서 그 라비아 코터(gravure coater)법, 블레이드 코터(blade coater)법, 와이어 바 코터(wire bar coater)법, 리버스 코터(reverse coater)법, 리버스 롤 코터(reverse roll coater)법, 압출 코터(extrusion coater)법, 슬라이드 코터(slide coater)법, 딥 코터(dip coater)법, 나이프 코터(knife coater)법, 콤마 코터(comma coater)법 등이 있다.

예를 들어, 콤마 코터(comma coater)법은 도 1 에서 도시하는 바와 같이, 고점도(200 ~ 2000CPS)의 코팅액을 콤마 블레이드(comma blade)로 깎아 코팅하는 방식으로 코팅 두께는 코팅액의 고형분, 점도 및 콤마 블레이드의 갭 등에 의해 영향을 받으며 통상 10~100g/㎠ (건조 후) 수준이다. 도 2 에 도시하는 그라비아 코터(gravure coater)법은 코팅액을 코팅부의 용기에 붓고, 기재 필름상에 그라비어롤에서 코팅액을 도포하고 닥터 블레이드(doctor blade)로 도포두께를 균일화하는 방법이다. 이 때의 코팅 두께는 2 ~ 40g/㎠ (wet 한 상태), 0.5 ~ 5g/㎠ (건조 후) 수준이다.

이와 같이 코팅액을 판형 피처리물에 도포하고 도포막의 두께를 조절하는 상기와 같은 여러 장치들이 고안되어 있지만, 이상의 어느 방법들로도 70㎛ 이상의 균일한 코팅 두께를 가지는 후막코팅이 어렵고, 더욱이 도포액을 두껍게 하면 할수록 건조 과정 중 도포액 중의 용매가 터지면서 생기는 파핑(popping)현상도 심해지므로 이 방법들로는 후막코팅이 어렵다. 파핑현상이란 습식 코팅시 코팅 표면층의 건조 이후 내부 용매의 휘발로 풍선 모양의 결점들이 처리물에 생성되는 것이다.

이런 문제점에 대해 습식 도막의 후막화(厚膜化)를 개선 하기 위한 제안으로 서 일본 특개평9-253563호 및 일본 특개평8-229497호 등이 있다. 좀 더 자세히 살펴보면 이들 특허는 도포액을 이송시키는 펌프와 도포액이 토출 될 때의 이동속도에 관한 내용으로 판형 피처리물에 도포액이 도포될 때의 속도에 따른 후막화의 개선과 펌프를 역회전시켜 여분의 도포액을 흡인하여 개선된 후막코팅을 제안하고 있다. 하지만 이들 기술들은 극히 정확하고 빈틈없는 조건으로서 사용부품의 정밀도가 받쳐주지 않으면 개선 효과가 미미한 단점이 있다.

따라서, 용매의 파핑현상이 생기지 않으며, 원하는 두께로 균일하게 코팅막을 형성할 수 있으며, 또한 기존의 장비외에 추가적인 장비를 필요로 하지 않는 새로운 후막 코팅 방법이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도막의 두께가 균일하고, 용매에 의한 파핑(popping)현상이 발생하지 않는 후막(厚膜) 코팅층을 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 특히나 후막 코팅층의 두께가 70㎛이상인 후막을 형성하는 경우에도, 폭 방향의 후막 코팅층의 두께의 균일성이 보장되고, 용매에 의한 파핑현상이 발생하는 않는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다

상기 목적을 달성하기 위한 본발명에 따른 후막 코팅층을 형성하는 방법은 후막 코팅층의 목표 두께 T보다 작은 두께 X로 제1차 습식 도막을 형성하는 단계, 상기 제1차 습식 도막을 건조한 후, 상기 제1차 습식 도막에 두께 T-X로 제2차 습식 도막을 적층하는 단계, 및 상기 제2차 습식 도막을 건조하는 단계를 포함하여 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 후막 코팅층의 두께는 70㎛이상인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 후막 코팅층을 형성하는 방법은 최종 형성된 후막 코팅층의 표면에 파팡 현상이 거의 나타나지 않으며, 폭간 두께의 균일성도 획득되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

도 3 은 본 발명에 따라 형성된 후막 코팅층의 단면도이다.

본 발명은, 기재 필름에 목표 접착제 등의 습식도막으로 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층을 형성함에 있어서, 먼저 제 1 차로 두께 X를 가지는 습식도막을 형성한 후, 상기 형성된 습식 도막에 제 2 차로 두께 T-X를 가지는 습식도막을 적층시킴으로써, 최종적으로 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층이 형성된다. 즉, 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층을 그보다 얇은 두께를 가지는 습식 도막들로 적층하여 형성하는 것이다.

상기 각각의 제1,2차 습식 도막은 도포액의 조성, 도포액의 성질 등에 따라 공지된 다양한 방법으로 형성될 수 있고, 어느 특별한 방법에 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이, 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층을, 종래 코팅 장치가 표면이 균일하고 용매의 파핑 현상이 나타나지 않는 범위에서 형성할 수 있는 코팅막의 두께로 제 1차 도포하여 경화처리하고, 상기 제 1차로 형성된 코팅막에 최종 코팅층의 두께가 상기 목표 두께 T가 되도록 제 2차 코팅막을 적층하여 형성함으로써, 용매의 파핑현상이 생기지 않으며, 원하는 두께로 균일하게 코팅층을 형성할 수 있음에도 불구하고, 기존의 장비외에 추가적인 장비를 필요로 하지 않는 후막 코팅 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 도포액의 조성에 따라 동일한 물성을 가지거나 혹은 서로 상이한 물성을 가지는 2층의 코팅막이 형성된 판형 처리물을 얻을 수도 있다.

다음의 실시예와 비교예를 참조하여, 본 발명의 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 다음 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

충분히 교반된 열경화성 아크릴계 접착제를 도 1 에 도시된 콤마 코터를 이용하여 연속 주행하는 기재필름에 도포를 하였다. 이 때의 도포액의 두께는 콤마 코터와 기재필름 표면과의 거리로서 조절할 수 있는데, 콤마 코터가 표면이 균일 하고 용매의 파핑 현상이 나타나지 않는 범위에서 최대로 생성할 수 있는 코팅막의 두께는 70㎛ 정도이다. 콤마 코터와 40㎛의 두께를 가지는 기재필름 표면과의 거리를 조절하여 50㎛ 의 두께를 가지는 코팅막을 1차로 기재필름에 형성시켰다. 표면 에 도포된 습식 도막은 UV 존 또는 드라이어 존을 지나면서 건조가 되고 이렇게 처리한 판형 처리물은 목표로 한 코팅막의 두께인 100㎛의 절반인 50㎛ 에 지나지 않았으므로, 이를 2 급지로 하여 다시 연속 주행시키며 코팅막이 50㎛ 두께로 형성된 1급지와 라미네이션을 시킴으로서 100㎛ 두께의 코팅막을 가지는 판형 처리물을 제조하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일한 조성인 도포액을 펌프로 이송하여 액 팬에서 연속 주행을 하는 판형 피처리물에 도포를 하였다. 이때의 도포액의 두께는 도 2 에 도시하는 바와 같은 그라비아 롤과 닥터 블레이드 사이의 거리를 조절하여 건조 후 도포막의 두께가 50㎛가 되도록 도포액을 깎아 내어 판형 피처리물에 도포하였다. 판형 피처리물의 표면에 도포된 습식 도막을 UV 존 또는 드라이어 존을 지나면서 건조시켰다. 실시예 1에서 상술한 대로 1차로 코팅한 판형처리물을 2급지로 하여 연속 주행 시키며 1급지 위에 그라비아 롤을 통해 50㎛ 두께로 코팅된 판형 처리물과 라미네이션시켜 100㎛ 두께의 코팅막을 가지는 판형 처리물을 제조하였다.

<비교예 1>

실시예 1번과 동일한 조성으로 판형 처리물에서 한 번의 공정으로 코팅막의 두께가 100㎛가 되도록 콤마 코터와 기재필름 표면과의 거리로서 조절하여 도포막을 생성시켜 건조한 후의 두께를 측정하였다.

<비교예 2>

실시예 2번과 동일한 조성으로 판형 피처리물에서 한 번의 공정으로 코팅막 의 두께가 100mm가 되도록 그라비아 롤과 닥터 블레이드 사이의 거리를 조절하여 건조 후 코팅막의 두께가 100mm 가 되도록 도포액을 깎아 내어 판형 피처리물에 도포한 후 역시 건조 후 코팅막의 두께를 측정하였다.

<평가>

	코팅막의 두께			파핑현상
	OP	CENTER	DR
실시예1	100	100	100	◎
실시예2	100	99	100	○
비교예1	94	88	92	X
비교예2	92	87	90	X

(매우 양호:◎, 양호:○, 보통:▲, 불량:X)

평가는 최종 코팅된 코팅막의 중앙, 양 측면의 두께를 측정하고, 파핑 현상을 관찰하는 것으로 이루어졌다. 파핑 현상은 코팅막이 건조된 후 최종 생성된 코팅막을 육안으로 관찰하여 1m²당 관찰되는 파핑현상으로 인한 결점들의 수를 계산하여 2개 이하이면 매우 양호, 2개 초과 5개 이하이면 양호, 5개 초과 10개 이하이면 보통, 10개를 초과하면 불량으로 정의하는 방법으로 평가되었다.

상기 평가 결과를 보면 종래와 같이 한번에 너무 많은 도포액을 도포하여 생성된 두꺼운 도포막의 경우(비교예 1 및 비교예 2)에서는 파핑 현상이 많이 발생하고 있음에 반해, 본 발명에 따른 도포막의 경우(실시예 1 및 실시예2)는 이러한 파핑 현상이 거의 발생하지 않고 있다. 뿐만 아니라, 최종 형성된 코팅막의 두께도 거의 균일하게 형성되고 있음을 알 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 연속 주행하는 판형 피처리물에 도포액을 도 포하여 후막 코팅층을 형성함에 있어서 생길 수 있는 제약을, 별다른 추가적인 장치없이 단지 본 발명에 따른 공정을 채용함으로써, 용매의 파핑현상이 생기지 않으며, 원하는 두께로 균일하게 후막 코팅층을 형성할 수 있는 효과를 가지고 있다.

Claims (5)

1. 연속 주행하는 판형 피도포부재에 습식 도막으로 후막 코팅층을 형성하는 방법에 있어서,

   상기 후막 코팅층의 목표 두께 T보다 작은 두께 X로 제1차 습식 도막을 형성하는 단계;

   상기 제1차 습식 도막을 건조한 후, 상기 제1차 습식 도막에 두께 T-X로 제2차 습식 도막을 적층하는 단계; 및

   상기 제2차 습식 도막을 건조하는 단계를 포함하여 목표 두께 T를 가지는 후막 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법
2. 제 1 항에 있어서, 상기 목표 두께 T는 70㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 후막 코팅층의 두께의 폭간 오차가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1차 습식 도막 및 제2차 습식 도막을 형성하는 도포액은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 열경화성 접착 필름.

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