KR100878752B1

KR100878752B1 - 충격흡수 및 실링용 시트

Info

Publication number: KR100878752B1
Application number: KR1020050120586A
Authority: KR
Inventors: 김기범; 장창오; 김영수
Original assignee: 에스케이유티스 (주)
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2009-01-14
Also published as: KR20070060679A

Abstract

본 발명은 충격흡수 및 실링용 시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착층, 폴리우레탄층 및 표면 코팅층이 순차적으로 적층된 충격흡수 및 실링용 시트에 관한 것이다.

본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 충격흡수를 위해 폴리우레탄을 재질로 사용함으로써, 종래 실리콘 재질의 시트와 비교하여 동등 이상의 물성을 지니며, 가격이 저렴할 뿐만 아니라, 자동화 공정에의 도입이 용이하며, 각종 전자기기의 내외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것을 방지한다.

충격흡수, 실링, 폴리우레탄

Description

충격흡수 및 실링용 시트{SHEET FOR ABSORBING IMPACT AND SEALING}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 단면도이고,

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 단면도이고,

도 3는 본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 제조공정을 보여주는 모식도이고,

도 4는 본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 권취 롤 형태를 보여주는 도면이며, 이때 A는 시트의 확대 단면도이고,

도 5는 상기 도 4의 권취 롤 형태의 충격흡수 및 실링용 시트를 절단(slitting)한 상태를 보여주는 도면이다.

[산업상 이용 분야]

본 발명은 충격흡수 및 실링용 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 전자기기의 내외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것을 방지할 수 있는 충격흡수 및 실링용 시 트에 관한 것이다.

[종래 기술]

핸드폰, 하드디스크 드라이브(HDD), 텔레비전 및 액정디스플레이와 같은 전자기기들은 정밀한 기계부품 및 전자소자로 이루어져 있다.　　 상기 전자기기들은 외부로부터 물리적 충격이 가해지면 쉽게 고장을 일으키거나 파손된다. 또한, 외부로부터 유입된 먼지와 같은 오염물질은 전자기기 내의 공기흐름을 방해하여 전자소자의 과열을 유발하고, 이에 따라 전자기기의 수명을 단축시키는 요인이 된다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해, 일반적으로 전자기기에는 외부로부터의 충격을 흡수하고, 외장의 틈새를 막을 수 있는 실링(sealing)제 역할을 하는 시트를 설치하고 있다.

그 예로, 대한민국 공개특허공보 제2002-0015239호는 액정표시장치의 가이드 패널에 의해 광학시트들이 손상되거나 주름지는 것을 방지하고, 패널가이드와 도광판 사이에 간격을 유지하며, 이들 사이의 갭을 통해 열과 이물질의 유입을 차단하기 위한 별도의 간격유지/열차단 부재를 설치함을 언급하고 있다. 이때 상기 간격유지/열차단 부재로 실리콘 재질의 패드를 사용하고 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2005-0058055호는 액정표시장치의 중력 불량을 방지하기 위해, 기판 사이에 별도의 탄성층을 형성함을 개시하고 있다.　 이때 탄성층은 방향족 디이소시아네이트, 폴리올 및 1,4-부탄디올을 포함하는 페이스트를 제조 후, 기판 상에 코팅한 후 경화시켜 폴리우레탄고무 재질의 층을 형성한다.

상기 공개특허공보 제2002-0015239호 및 제2005-0058055호에서 형성되는 간 격유지/열차단 부재 또는 탄성층은 각각 실리콘 또는 폴리우레탄 고무를 사용함으로써 가전기구 및 전자기기에 탄성 및 높은 실링 효과를 부여하고 있다.

그러나 상기 공개특허공보 제2005-0058055호에 기재된 것과 같은 탄성층을 형성하기 위해서는 탄성층 조성물을 페이스트 형태로 제조 후, 패턴에 따라 코팅을 수행해야 하는 공정상의 번거로움이 있다.

반면에 상기 공개특허공보 제2002-0015239호의 실리콘 패드는 시트 형태로 제작되어 각종 가전기구 및 전자기기에 매우 용이하게 적용할 수 있는 잇점이 있다.

실리콘 패드와 같은 시트는 패드의 일 측면에 양면 점착 테이프를 붙여 전자기기에 부착시키거나, 패드의 일 측면에 아크릴계 점착제를 코팅한 후 전자기기에 부착시켜 사용하고 있다.　 그러나 실리콘 시트의 경우 패드의 원료로 사용되는 실리콘 자체의 표면장력이 낮고 점착 테이프 또는 점착제에 대한 점착력이 낮기 때문에 전자기기에 부착 후 쉽게 박리되는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 실리콘 패드 상에 별도의 프라이머(primer)를 코팅하여 사용하는 방법이 제시되었다.　 상기 방법을 통해 만족스러운 점착력을 얻을 수 있으나, 별도의 프라이머 코팅 공정을 추가함에 따라 공정이 복잡해지고, 제조원가가 상승할 뿐만 아니라 프라이머 코팅 조성물에 함유된 유기용제에 따른 환경오염 문제가 대두되었다.　

이에 프라이머를 사용하지 않으면서 실리콘과 점착제와의 점착력을 높이기 위한 방법으로 점착제 또는 점착테이프의 재질로 실리콘을 사용하는 방법이 제시되 었다.　 그러나 이러한 방법은 오히려 점착력을 더욱 저하시킬 뿐만 아니라 가격이 상승하는 문제를 가져왔다.

또한 실리콘을 대체할 수 있도록 폴리비닐클로라이드(PVC) 재질의 시트가 제안되었다.　 그러나 상기 PVC의 경우 수지 자체의 경도가 지나치게 높아 탄성 및 실링성을 가지기 위해 많은 양의 가소제를 사용하여야 한다.　 이러한 가소제는 시간이 지남에 따라 전자기기의 표면으로 이행되고, 이에 따라 전자기기의 내부 및 부품을 오염시켜 기기의 오작동을 유발하고 수명을 단축시키는 문제가 발생하였다.

또한, 실리콘 시트의 경우 실리콘 패드에 점착제를 바르거나 점착테이프를 붙여 제작되는데, 이러한 점착공정은 주로 수작업에 의해 압력을 가함으로써 이루어지고 있어 연속식 자동화 공정에 있어 생산속도를 크게 저하시키는 요인이 되고 있다.

따라서 별도의 프라이머의 사용 없이도 접착력이 우수할 뿐만 아니라, 자동화 공정에의 도입이 용이하며, 외부로부터 인가되는 충격을 분산시키고 실링 효과가 우수한 시트의 개발이 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명의 목적은 종래의 실리콘 패드를 대체할 수 있도록 동등 이상의 물성을 지니며, 가격이 저렴하고, 자동화 공정에 용이하게 도입할 수 있는 충격흡수 및 실링용 시트를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 각종 전자기기의 내외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것 을 방지할 수 있는 충격흡수 및 실링용 시트를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

점착층, 폴리우레탄층 및 표면 코팅층이 순차적으로 적층된 충격흡수 및 실링용 시트를 제공한다.

본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트는 두께 106 내지 2120 ㎛, 인장강도 50 내지 500 kgf/㎠, 신장율 100 내지 600 %, 쇼어 A 경도(Shore A hardness) 25 내지 80 인 물성을 가진다.

추가로 상기 충격흡수 및 실링용 시트는 폴리우레탄층과 점착층 사이에 점착성을 향상시키기 위한 점착 보조층을 더 포함할 수 있다.

이하, 도 1 내지 5를 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 종래 실리콘 재질의 시트와 비교하여 동등 이상의 물성을 지니며, 가격이 저렴하고, 자동화 공정에 용이하게 도입할 수 있다. 또한, 본 발명의 시트는 각종 전자기기의 내외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것을 방지함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 충격흡수 및 실링용 시트(10)는 점착층(2), 폴리우레탄층(4) 및 표면 코팅층(6)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.

본 발명의 시트(10)에 포함되는 점착층(2)은 시트에 점착성을 부여하여 전자 기기의 내외장에 시트가 부착될 수 있도록 한다.

상기 점착층(2)은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 점착 조성을 사용하여 제조할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.　 그 대표적인 예로는, 아크릴계 모노머, 아크릴계 올리고머, 아크릴계 고분자, 아세테이트계 고분자 및 스티렌계 고분자 등이 있고, 바람직하기로는 비닐아세테이트, 메틸메타크릴산, 에틸아세토아크릴레이트 및 술폰화된 폴리스티렌으로 이루어진 군에서 1종 이상을 선택하여 제조하는 것이 바람직하다.

이때 점착층(2)은 전자기기에 시트(10)가 충분한 정도의 접착력으로 부착될 수 있는 물성을 가져야 한다.

즉, 제품의 조립과정 및 사용도중 시트(10)가 원위치에서 이탈되는 것이 방지하기 위해 점착층(2)의 박리강도는 적어도 150 gr/㎝ 인 것이 바람직하다.

또한, 점착층(2)의 두께는 재질의 점착특성에 따라 조절할 수 있으나, 최소한의 점착력을 유지하도록 하기 위하여 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 시트(10)가 너무 두꺼워지는 것을 방지하기 위하여 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 시트(10)의 점착층(2)은 후술할 폴리우레탄층(4) 상에 직접 형성하거나, 별도의 필름 형태로 제작 후 합지하여 이루어진다.　 직접 형성하는 경우는, 접착 조성물의 점성에 따라 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법 또는 닥터 블레이드를 이용한 코팅법 등 통상적인 방법이 사용될 수 있다. 또한 합지에 의한 형성은, 별도의 필름 상에 상기와 같은 도포 또는 분사에 의해 점착층(2)을 형성한 후, 폴리우레탄층(4)과 합지하여 필름을 제거함으로써 이루어진다.

특히, 상기 폴리우레탄층(4)은 본 발명의 특징이 되는 층으로서, 종래 실리콘계 재질을 사용하였던 것과 비교하여 다양한 장점을 나타낸다.　 구체적으로, 폴리우레탄층(4)은 전자기기의 내외장에 시트(10)를 설치시 외부로부터 인가되는 충격을 직접적으로 흡수 및 분산시켜 전자기기를 보호하고, 외부 오염물질의 유입을 억제하는 실링제 역할을 한다.

폴리우레탄층(4)의 재질로는 연질 폴리우레탄, 반경질 폴리우레탄 또는 경질 폴리우레탄을 사용할 수 있으며, 그 중 연질 폴리우레탄을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 구체적으로, 폴리우레탄층(4)은 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI) 올리고머, 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 올리고머, 및 카보디이미드 변성 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 디이소시아네이트와, 1,4-부탄디올, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올을 반응시켜 제조할 수 있다.

또한, 디이소시아네이트와 폴리올의 가교반응 속도를 증가시키고 가교 결합이 충분히 일어나도록 하기 위해 추가로 가교제를 사용할 수 있으며, 이때 그 함량은 프리폴리머(디이소시아네이트+폴리올) 100 중량부에 대하여 0 내지 100 중량부로 사용한다.

상기 가교제는 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 한정하지 않으나, 바람직하게는 트리메티롤프로판(trimethylolpropane), 트리에탄올아민(triethanolamine), 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 톨루엔디아민(tolune diamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 글리세린(glycerine), 옥시프로필레이티드 에틸렌 디아민(oxypropylated ethylene diamine), 헥사메틸렌 디아민(hexamethylene diamine), m-페닐렌 디아민(m-phenylene diamine), 디에탄올아민(diethanolamine) 및 트리에탄올아민(triethanolamine)로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 사용할 수 있다.

상기 폴리우레탄층(4)은 기계적 물성이 지나치게 저하되는 것이 방지하기 위하여 쇼어 A 경도(Shore A hardness)가 25 이상인 것이 바람직하며, 조립시에 전자기기에 지나치게 강한 힘이 가해지는 것을 방지하면서 충분한 충격흡수 성능이 나타나도록 하기 위하여 쇼어 A 경도가 80 이하인 것이 바람직하다.

또한 상기 경도범위와 같은 이유로 폴리우레탄층(4)은 인장강도가 50 내지 500 kgf/㎠ 인 것이 바람직하다.

아울러 폴리우레탄층(4)은 제품에 장치하여 장시간 경과 후에 시트(10)가 영구 변형되는 것을 방지하기 위하여 영구 압축 줄음율이 0.1 내지 20% 인 것이 바람직하며, 전자기기에 충분히 밀착시켜 부착될 수 있도록 하기 위해 신장율이 100 내지 600 % 인 것이 바람직하다.

이때 폴리우레탄층(4)의 두께는 적용되는 전자기기에 따라 달라질 수 있으나, 최소한의 충격흡수 효과를 유지하기 위하여 0.1 mm 이상인 것이 바람직하며, 요철이 심한 전자기기의 표면에서도 실링효과를 유지하고, 전자기기를 경박 단소화할 수 있도록 하기 위하여 2.0 mm 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 폴리우레탄층(4)은 시트 형태로 제조되며, 이 분야에서 통상 적으로 사용되고 있는 압출성형, 사출성형, 칼렌더링(calendering), 인플레이션(inflation), 또는 캐스팅(casting)의 가공방법으로 제조할 수 있다.

일례로 캐스팅 공정에 의한 폴리우레탄층(4)의 제조는 2액형 혼합 공정에 의하여 이루어 진다. 2액형 혼합 공정에서는 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올과, 메틸렌디페닐이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 및 메틸렌디페닐이소시아네이트 올리고머, 톨루엔디이소시아네이트 올리고머, 및 카보디이미드 변성 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 디이소시아네이트 프리폴리머를 주 원료로 사용한다.

상기 원료는 회분식(Batch) 또는 연속식의 방법으로 일정한 양이 계량되어 혼합된 후에 몰드에 주입되거나, 베이스 필름(base film) 위에 코팅되어 경화가 이루어져 폴리우레탄층(4)을 형성되게 된다.

이와 같은 캐스팅 공법을 사용할 경우, 용제 또는 휘발성 물질을 사용하지 않으며, 일정한 두께의 제품을 1회 제조에 의하여 만들 수 있는 장점이 있다.　 또한 캐스팅 공정으로 제조되는 폴리우레탄층(4)은 3차원 망상구조를 갖기 때문에 가소제 등의 첨가제를 사용하지 않아도 저경도이면서 동시에 충분한 인장강도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 캐스팅 공정을 연속식으로 적용함으로써 본 발명에 따른 시트(10)를 롤 형태로 대량 제조하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명의 시트(10)에 포함되는 표면 코팅층(6)은 상기 폴리우레탄층(4) 상에 형성되며, 시트(10)의 최외부에 위치하여 전자기기 내로 오염물질이 유입 되는 것을 방지하는 실링제 역할과 더불어, 상기 시트(10)의 표면을 보호하고 시트 표면에 적절한 마찰 저항을 주어 롤 형태로의 제조를 가능케 한다.

표면 코팅층(6)의 재질은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 코팅 재질이 가능하며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.　 대표적인 예로, 상기 표면 코팅층(6)은 실리콘아크릴레이트, 실리콘메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸메타크릴레이트, 및 메틸메타크릴산을 포함하는 아크릴계 모노머 또는 올리고머로부터 제조되는 아크릴계 고분자; 우레탄-아크릴레이트 공중합체 또는 블랜드; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 및 테프론을 포함하는 비닐계 고분자로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것으로부터 제조되는 것이 바람직하다.

이때 표면 코팅층(6)은 폴리우레탄층(4)과의 박리를 방지하기 위하여 박리강도가 적어도 50 gr/㎝ 인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 시트(10)를 전자기기에 수작업으로 조립할 경우, 시트(10)의 표면에 균일하고 일정한 힘이 가해지도록 하기 위하여, 상기 표면 코팅층(6)은 유리를 상대면으로 하여 측정된 마찰계수가 2 내지 20 인 것이 바람직하다.

표면 코팅층(6)의 두께는 재질의 특성에 따라 조절할 수 있으며, 시트(10)의 외관이 불량해지는 것을 방지하고 균일한 마찰계수를 유지하도록 하기 위하여 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 조립시에 균열이 생기는 것을 방지하기 위하여 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 표면 코팅층(6)은 점착층과 마찬가지로 상기 폴리우레탄층 (4) 상에 직접 형성하거나, 별도의 필름 형태로 제작한 후 합지하여 이루어진다.　

직접 형성하는 경우에는, 표면 코팅 조성물의 점성에 따라 스크린 프린팅법, 스프레이 코팅법 또는 닥터 블레이드를 이용한 코팅법 등 통상적인 방법이 사용될 수 있다. 　 또한 합지에 의한 형성은, 별도의 이형필름 상에 상기와 같은 도포 또는 분사에 의해 표면 코팅층을 형성한 후, 폴리우레탄층(4)과 합지하여 이형필름을 제거함으로써 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트(10)는 점착층(2), 폴리우레탄층(4) 및 표면 코팅층(6)으로 구성되어 각종 전자기기에 도입될 수 있다.　 이때 상기 시트(10)는 필요에 따라 별도의 추가층을 더욱 포함할 수 있으며, 바람직하게는 점착층(2)과 폴리우레탄층(4) 사이에 점착 보조층(8)을 더욱 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수 및 실링용 시트(20)의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트(20)는 점착층(2), 점착 보조층(8), 폴리우레탄층(4) 및 표면 코팅층(6)을 포함한다. 이때 점착층(2), 폴리우레탄층(4) 및 표면 코팅층(6)는 전술한 바를 따른다.

추가적으로, 점착 보조층(8)은 시트(20)에 보다 안정적인 점착력을 부여하기 위해 추가할 수 있는 층으로서, 폴리우레탄층(4) 및 점착층(2)의 재질과 상용성이 우수한 조성으로 이루어진다.

구체적으로, 점착 보조층(8)은 저분자량의 올리고 우레탄의 말단에 비닐기를 도입한 우레탄 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트와 아크릴계 모노머의 공중합체, 및 우레탄과 아크릴의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택하여 제조하는 것이 바람직하다.

또한 상기 점착 보조층(8)은 0.5 내지 10 ㎛ 의 두께로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 폴리우레탄층(4)에 대한 박리강도가 적어도 300 gr/㎝ 인 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 두께가 106 내지 2120 ㎛ 이고, 인장강도가 50 내지 500 kgf/㎠ 이고, 신장율이 100 내지 600 % 이고, 쇼어 A 경도(Shore A hardness)가 25 내지 80 인 물성을 가진다.

즉, 본 발명에 따른 시트는 폴리우레탄층(4)의 물성에 가장 큰 영향을 받기 때문에, 상기 폴리우레탄층(4)의 물성을 조절함으로써 시트 전체의 바람직한 물성을 얻을 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 시트는 적용되는 전자기기에 따라 두께를 달리 할 수 있으나, 최소한의 충격흡수 효과를 유지하도록 하기 위하여 두께가 106 ㎛ 이상인 것이 바람직하며, 요철이 심한 전자기기의 표면에서도 실링효과를 유지하고, 전자기기를 경박 단소화할 수 있도록 하기 위하여 두께가 2120 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 시트는 기계적 물성이 지나치게 저하되는 것을 방지하기 위하여 인장강도가 50 kgf/㎠ 이상인 것이 바람직하며, 조립시에 전자기기에 지나치게 강한 힘이 가해지는 것을 방지하면서 충분한 충격흡수 성능이 나타나도록 하기 위하여 인장강도가 500 kgf/㎠ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 시트는 전자기기에 충분히 밀착시켜 부착될 수 있도록 하기 위하여 신장율 100 내지 600 % 인 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명에 따른 시트(10)는 기계적 물성이 지나치게 저하되는 것을 방지하기 위하여 쇼어 A 경도(Shore A hardness)가 25 이상인 것이 바람직하며, 조립시에 전자기기에 지나치게 강한 힘이 가해지는 것을 방지하면서 충분한 충격흡수 성능이 나타나도록 하기 위하여 쇼어 A 경도가 80 이하인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 제조에는 통상의 시트 제조공정에 적용될 수 있다.　 즉, 폴리우레탄의 원료를 이용하여 폴리우레탄층을 제조하고, 상기 폴리우레탄층 상에 표면 코팅 조성물을 코팅하여 표면 코팅층을 형성하고, 표면 코팅층이 형성되지 않은 폴리우레탄층의 다른 측면에 점착층을 형성하여 제작한다.

특히 본 발명에 따른 시트는 폴리우레탄 조성을 사용함에 따라, 시트를 자동화 공정으로 제작할 수 있으며, 전자기기에 시트를 조립하는 공정 또한 자동화할 수 있어 전체적인 생산 속도를 증가시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 자동화 제작공정을 보여주는 모식도이다.

도 3을 참조하면, S1에서는 폴리우레탄층(4)의 원료인 폴리올, 디이소시아네이트 및 프리폴리머 등을 포함하는 원료 공급장치에서 원료를 혼합한 후, 코팅 롤에 소정의 두께로 도포하고, 30 내지 150 ℃의 온도로 경화시켜 패드 형태의 폴리우레탄층(4)을 형성한다.　

S2에서는 S1에서 제조된 패드 형태의 폴리우레탄층 상에 표면 코팅 조성물을 도포한 후, 경화시켜 표면 코팅층(6)을 형성한다.　 이때 경화방법은 사용되는 표면 코팅 조성물에 따라 달라지며, 열 경화의 경우 충분한 길이의 오븐을 설치하고, 광 경화의 경우 UV를 조사하기 위한 램프를 설치한다.

S3에서는 S2에서 표면 코팅층(6)이 형성되지 않은 폴리우레탄층(4)의 다른 측면에 점착 보조층(8)을 도포하여 경화시킨다.

S4에서는 S3에서 도포 경화된 점착 보조층(8) 상에 점착층(2)을 형성한다.　 이때 습식 코팅에 의한 점착층의 형성은 점착 보조층에 점착 코팅 조성물을 분무 또는 도포 후 건조함으로써 이루어진다.　 또한 합지에 의한 점착층의 형성은 표면 코팅층이 형성되지 않은 폴리우레탄층의 다른 측면에 점착층이 형성된 필름을 압착롤로 합지한다.

S5에서는 상기 S4에서 제조된 시트를 롤 상태로 권취하고, 권취롤을 슬릿팅 장치를 이용하여 적절한 폭으로 절단한다.

도 4는 상기 S1 내지 S5를 통해 제조된 권취롤을 보여주는 모식도로서, 표면 코팅층(6), 폴리우레탄층(4), 점착 보조층(8) 및 점착층(2)이 형성됨을 알 수 있다.　 또한 도 5는 권취롤을 절단한 상태인 완제품을 보여준다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 비교예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

폴리프로필렌 글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L1100, 분자량 1,100) 100 중량부 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트(TCI사) 600 중량부를 80 ℃의 질소 분위기 하에서 4시간 동안 교반하여 프리폴리머를 제조하였다.

폴리프로필렌글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L1100, 분자량 1,100) 220 중량부, 폴리프로필렌글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L2030, 분자량 3,100) 620 중량부, 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)(Acros사) 90 중량부, 및 촉매인 디부틸틴디라우레이트(Dibutyl tin dilaurate)(Air product사, 상품명 T-12,) 0.3 중량부를 가하여 감압 하에 50 ℃에서 4시간 동안 교반하여 폴리올 혼합물을 얻었다.

상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 상기 프리폴리머 90 중량부를 가하여 25 ℃에서 10초 동안 교반한 후, 이형지 위에 도포하고 90 ℃에서 6시간 동안 경화시켜 두께 1 ㎜의 폴리우레탄층를 제조하였다.

이어서, 상기 폴리우레탄층 상에 우레탄아크릴레이트(Sartome사, 상품명 CN962) 100 중량부, 및 실리카 (Fuji-Silysia사, 상품명 Silisya SY-161) 3 중량부를 포함하는 혼합액을 도포한 후, UV 경화시켜 2 ㎛ 두께의 표면 코팅층을 형성하였다. ASTM D 1894 에 의거한 표면 코팅층의 마찰계수는 9 로 측정되었다.

다음으로 표면 코팅층이 형성되지 않은 폴리우레탄층의 타측면에 박리강도가 450 gf/㎝ 이고, 두께가 70 ㎛ 인 아크릴계 양면 점착테이프[쓰리엠(3M)사, 상품명 EAD 217]를 합지하여 충격흡수 및 실링용 시트를 제조하였다.

[ 비교예 ]

실리콘 고무[상품명 Silastic CF 201U, 다우코닝(Dow Corning)사] 를 캘린더 링(calendaring) 공법으로 가공하여 두께 1.0 ㎜의 패드로 성형한 후, 200 ℃ 에서 4시간 동안 경화시켰다. 얻어진 실리콘 패드에 두께가 70 ㎛ 인 아크릴계 양면 점착테이프[쓰리엠(3M)사, 상품명 EAD 217]를 합지하였다.

[ 실험예 ]

실시예 및 비교예를 통해 제조한 시트에 대하여, 하기와 같이 인장강도, 신장율, 쇼어 A 경도 및 박리강도를 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

실험예 1: 인장강도

폭 20 ㎜, 길이 130 ㎜ 로 절단된 시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D 3574 에 의거하여, 인스트롱(Instron)사의 만능재료시험기(Universal Testing Machine)를 이용하여 인장속도 500 ㎜/min 으로 인장강도를 측정하였다.

실험예 2: 신장율

시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D 3574에 의거하여 시편이 끊어지는 지점에서의 신장율을 측정하였다.

실험예 3: 쇼어 A 경도

시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D 2240A 에 준하는 쇼어 A 경도계를 이용하여 경도를 측정하였다.

실험예 4: 박리강도

폭 20 ㎜, 길이 150 ㎜ 로 절단된 시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 인스트롱(Instron)사의 만능재료시험기(Universal Testing Machine)를 이용하여 인장속도 500 ㎜/min 으로 박리강도를 측정하였다. 결과값은 측정치의 평균값을 취하였다.

구 분	인장강도 (kgf/㎠)	신장율 (%)	쇼어 경도 (A)	박리강도 (gf/㎝)
실시예	70	290	62	450
비교예	50	600	23	< 50

상기와 같이, 본 발명에 따라 제조된 충격흡수 및 실링용 시트는 연질의 폴리우레탄을 재질로 사용함으로써, 기존의 실리콘 수지 패드와 비교하여 동등 이상의 물성을 지니고, 가격이 저렴하며, 기계적 물성과 점착력이 우수하여 전자기기 등의 충격흡수 및 실링(sealing)에 효과적이며, 자동화 공정에도 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.

Claims

점착층, 영구 압축 줄음율이 0.1-20%이고 두께가 0.1mm-2mm인 폴리우레탄층, 및 유리를 상대면으로 하여 마찰계수가 2 내지 20 인 표면 코팅층이 순차적으로 적층된 구조를 가지는 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 시트는 두께가 106 내지 2120 ㎛ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 시트는 인장강도가 50 내지 500 kgf/㎠ 이고, 전자기기 또는 자동화 공정의 충격흡수 및 오염방지를 위한 실링에 사용하는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 시트는 신장율이 100 내지 600 % 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 시트는 쇼어 A 경도(Shore A hardness)가 25 내지 80 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 점착층은 비닐아세테이트, 메틸메타크릴산, 에틸아세토아크릴레이트 및 술폰화된 폴리스티렌으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것으로부터 제조되는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 점착층은 박리강도가 적어도 150 gr/㎝ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 점착층은 두께가 5 내지 100 ㎛ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 폴리우레탄층은 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI) 올리고머, 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 올리고머, 및 카보디이미드 변성 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 디이소시아네이트; 및 1,4-부탄디올, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리올을 반응시켜 제조되는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 표면 코팅층은 실리콘아크릴레이트, 실리콘메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸메타크릴레이트, 및 메틸메타크릴산을 포함하는 아크릴계 모노머 또는 올리고머로부터 제조되는 아크릴계 고분자; 우레탄-아크릴레이트 공중합체 또는 블랜드; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 및 테프론을 포함하는 비닐계 고분자로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것으로부터 제조되는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
삭제
제1항에 있어서,

상기 표면 코팅층은 두께가 0.5 내지 10 ㎛ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제1항에 있어서,

상기 폴리우레탄층과 점착층 사이에 적층되는 점착 보조층을 더욱 포함하는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제14항에 있어서,

상기 점착 보조층은 우레탄 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트와 아크릴계 모노머의 공중합체, 및 우레탄과 아크릴의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것으로부터 제조되는 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제14항에 있어서,

상기 점착 보조층은 상기 폴리우레탄층에 대하여 박리강도가 적어도 300 gr/㎝ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.
제14항에 있어서,

상기 점착 보조층은 두께가 0.5 내지 10 ㎛ 인 것인 충격흡수 및 실링용 시트.