KR101502771B1 - 표면 보호용 점착테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 보호용 점착테이프에 관한 것으로, 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE) 35 ~ 45중량%, 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE) 30 ~ 35중량%, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 25 ~ 30중량%로 구성되는 수지조성물로 압출되어 이루어지는 폴리에틸렌 베이스 필름; 및 상기 폴리에틸렌 베이스 필름의 일면에 아크릴계 점착제가 도포되어 이루어지며, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름은 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱이 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)이 혼합된 폴리에틸렌 조성물로 구성된 베이스 필름을 사용하여 점착테이프의 강도 및 투명성을 향상시키며, 또 베이스 필름의 표면에 엠보싱을 부여함으로써 점착제의 강한 점착력으로 인한 이형성(풀림성) 불량을 개선하고 작업 시의 미끄러짐 방지 및 점착테이프 표면의 수분배출이 양호하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 베이스 필름에 도포되는 아크릴계 점착제의 유리전이온도, 점착력 등의 물성을 적절하게 조절하고 점착제 자체의 접착력에 악영향을 미칠 수 있는 가소제와 같은 물질을 함유하지 않음으로써 점착제 두께의 균일성과 내구성이 양호하게 되며, 아울러 점착테이프 부착 후에는 들뜸현상이 발생되지 않고 제거 시에는 제품이나 보호층에 대한 표면오염 문제가 방지되는 효과가 있다.

Description

표면 보호용 점착테이프{Adhesive tape for the surface protection}

본 발명은 표면 보호용 점착테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내외 공사 시에 바닥, 벽체 등을 보호하거나 가구나 기계 및 전자부품, 건축자재 등의 수송, 보관 및 설치 시에 발생하는 빗물 등의 침투, 표면 미끄러짐 및 스크래치, 오염, 부식 등을 방지할 목적으로 베이스 필름의 일면에 점착제가 도포된 보호 테이프를 이용하여 목재, 플라스틱, 금속류 등과 같은 다양한 소재의 표면에 시공함으로써 충분한 접착성을 가지고 접합되어 있다가 상기 목적을 달성한 후에는 흔적을 남기지 않고 용이하게 박리될 수 있는 표면 보호용 점착테이프에 관한 것이다.

일반적으로 표면 보호용 점착테이프는 실내 바닥면 또는 벽체에 시공하거나 핸드폰, LCD, LED 등과 같은 IT 제품, 가전 및 전자제품, 가구, 건축자재, 자동차 부품 등에 필름형태로 적용되어 각종 제품의 이송 및 장기보관 시 외부로부터 소재 표면의 스크래치, 오염, 부식 등을 방지하기 위해 사용된다. 이러한 표면 보호를 위한 테이프에서 요구되는 기본 특성은 보호하고자 하는 표면부에 충분한 접착성과 안정성을 가지고 있음과 동시에, 제거 시에는 접착의 흔적을 남기지 않고 용이하게 제거될 수 있어야 한다.

본 발명자가 조사한 결과에 따르면, 지금까지 제안된 표면 보호용 테이프는 많은 문제점들을 갖고 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌계 수지 테이프는 비용이 저렴하지만 베이스 필름이 점착제의 가교온도보다 융점이 낮아서 표면 보호용 테이프 자체가 변형되는 문제를 야기하여 점착제층이 균일한 두께를 유지하지 못하게 될 뿐만 아니라 베이스 필름과 점착제와의 강한 접착력으로 인하여 롤(roll) 또는 복합다층(laminates) 형태로 포장되어 있는 보호 테이프를 시공하고자 하는 경우 자배면에 대한 점착강도가 너무 강하여 풀림성(‘이형성’과 동일한 의미로 사용됨)이 불량하게 되는 결과를 초래하며, 또 폴리이미드수지 테이프는 내열성 및 안정성이 매우 높지만 비용이 많이 들고 이형성(releasability)이 다소 떨어지는 문제점을 내포하고 있다.

또한, PET 등과 같은 폴리에스테르계 수지 테이프는 피쉬아이(fisheye) 현상이나 두께 불균일 현상이 없다는 점에서 유리하지만 시공된 테이프 표면이 미끄러운 단점이 있으며, 폴리에테르수지 테이프는 불충분한 표면 평활성(flatness)과 함께 고비용 및 점착제층으로부터의 이형성 불량 등의 문제점을 갖고 있다. 그리고 에폭시수지 테이프는 점착제층으로부터의 이형성이 너무 저조하여 사용되지 않으며, 페놀수지 테이프도 유연성이 불량하기 때문에 사용되지 않는다.

상기 표면 보호용 테이프에 있어 점착제와 이면 필름간의 이형성을 향상시키기 위해 통상의 이형지(분리지)를 사용하는 경우에는 이형지의 표면에 처리되어 있는 실리콘으로 인하여 점착제층의 점착강도를 저하시킬 뿐만 아니라 작업상의 불편함 및 제조비용 문제로 인하여 이형지가 부착된 형태는 표면 보호 테이프로 사용하기 곤란한 실정이다.

또한, 베이스 필름에 도포되는 점착제는 표면 보호 테이프가 사용되는 각 분야나 용도에 따라 달라진다. 이들 산업분야에서 공통적으로 요구되는 사항은 점착제 표면의 평활성 및 점착제 두께의 균일성이 양호하여야 하고 점착제가 가소제, 올리고머, 저분자량 화합물, 용매 등의 유출로 인하여 야기되는 제품 또는 표면 보호층에 대한 질적 저하를 초래하지 않아야 하며, 점착제층이 제품이나 표면 보호층 또는 베이스 필름의 외면과 이형작용(releasing work)이 원활하여야 한다는 것이다.

그러나 아크릴계 점착제로 도포된 폴리올레핀계 필름은 부드러운 플라스틱 및 알루미늄 등과 같은 소재의 일시적 보호를 위한 적절한 점착특성을 가지고 있지 않고 보호 테이프 제거 후에는 제품이나 표면 보호층에 대한 오염 문제를 나타낼 수 있으며, 또 천연고무 점착제로 도포된 폴리올레핀계 필름도 UV에 안정적이지 못하기 때문에 많은 문제를 야기할 수 있다.

위와 같은 문제점을 개선하기 위한 대표적인 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0030615호(공개일 : 2004. 04. 09)에는 (A)저밀도 프리-라디칼 폴리에틸렌; 에틸렌과 C3 - C8 올레핀계 모노머의 공중합체; 에틸렌/프로필렌 공중합체; 에틸렌/프로필렌/디엔; 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체; 에틸렌과 아크릴계 유도체의 공중합체; 스틸렌/에틸렌-부틸렌/스틸렌 공중합체; 스틸렌/부타디엔/스틸렌 공중합체; 스틸렌/이소프렌/스틸렌 공중합체; 에틸렌/스틸렌 공중합체; 점착성 부여 수지; 및 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 하나의 화합물; 및 (B)적어도 두개의 폴리(모노비닐계 방향족 탄화수소) 블록과 적어도 하나의 수소화된 폴리(컨쥬게이티드 디엔) 블록을 함유하는 블록 공중합체; 및/또는 폴리부트-1-엔을 포함하는 점착성 조성물로 구성된 보호 필름이 공지되어 있다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1132758호(공고일 : 2012. 05. 24)에서는 폴리프로필렌계 수지로 이루어진 베이스필름과 상기 베이스필름의 일면 또는 양면에 비닐아세테이트 단위를 9 ~ 18중량% 함유하는 비닐아세테이트계 수지를 포함하는 점착층을 공압출하여 적층시킨 보호필름으로, 상기 점착층은 하이드로겐화 탄화수소(Hydrogenated hydrocarbon resin)계 점착보조제를 0.5 ~ 5 중량% 포함함으로써 점착성 조절이 용이하다고 언급하고 있다. 그리고 등록특허공보 제10-1269196호(공고일 : 2013. 05. 28)은 폴리올레핀계 수지로 형성되는 캐리어층; 및 40 내지 80 중량%의 폴리올레핀계 수지 및 20 내지 60 중량%의 에폭시기, 하이드록시기 또는 아민기를 가지는 엘라스토머 수지의 혼합물로 형성되는 점착층을 포함하고, 상기 점착층의 에폭시기, 하이드록시기 또는 아민기를 가지는 엘라스토머 수지는 용융지수가 1 내지 4 g/10분이고, 밀도가 0.85 내지 0.95 g/cm³인 자기점착성 보호필름을 개시하고 있는데, 이는 우수한 점착성, 절단성, 무잔사성, 기계적 물성을 나타낸다고 기재되어 있다.

그리고 대한민국 등록특허공보 제10-1346494호(공고일 : 2013. 12. 31)를 보면, 특정 유리전이온도를 가지는 아크릴계 공중합체와 테르펜 페놀계 점착 부여제를 사용하여 아크릴계 점착제의 탄성율을 조절함으로써 보호필름의 박리력을 최적화하고 계절에 따른 들뜸 현상의 발생을 방지하는 점착제 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물은 보호필름 제거 시 박리력을 최적화함으로써 피착체로부터 박리가 용이하고 장시간 고온 및 저온보관 시에도 들뜸현상이 없어 이물유입이나 기타 보호필름이 가질 수 있는 문제를 최소화하는 뛰어난 효과가 있다고 한다.

한편, 본 발명은 기존의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 베이스 필름의 단점을 해소하기 위해 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)이 혼합된 폴리에틸렌 베이스 필름을 사용하고 이에 엠보싱을 부여하여 점착테이프의 강도, 이형성 및 표면특성을 향상시키며, 또한 베이스 필름에 도포되는 아크릴계 점착제의 물성을 개선함으로써 점착제 두께의 균일성과 내구성이 양호하게 되고 보호 테이프 제거 후에는 보호층에 대한 표면오염 문제가 방지되는 표면 보호용 점착테이프를 개발하여 본 발명을 완성한 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0030615호(공개일 : 2004. 04. 09) 대한민국 등록특허공보 제10-1132758호(공고일 : 2012. 05. 24) 대한민국 등록특허공보 제10-1269196호(공고일 : 2013. 05. 28) 대한민국 등록특허공보 제10-1346494호(공고일 : 2013. 12. 31)

본 발명의 목적은 기존의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 이루어진 베이스 필름의 단점을 해소하기 위한 것으로, 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)이 혼합된 폴리에틸렌 조성물로 구성된 베이스 필름을 사용함으로써 점착테이프의 강도와 투명성을 향상시키며, 또한 베이스 필름의 표면에 엠보싱을 부여하여 점착제의 강한 점착력에 의해 야기되는 이형성(풀림성) 불량을 개선시킴과 아울러, 작업 시의 미끄러짐을 방지하고 수분배출이 양호한 표면 보호용 점착테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 베이스 필름에 도포되는 아크릴계 점착제가 점착제 자체의 접착력에 악영향을 미칠 수 있는 가소제 등의 물질을 함유하지 않음으로써 점착제 두께의 균일성과 내구성을 양호하게 함은 물론, 점착테이프 부착 후에는 들뜸현상이 발생되지 않고 제거 시에는 제품이나 보호층에 대한 표면오염 문제가 방지되는 표면 보호용 점착테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE) 35 ~ 45중량%, 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE) 30 ~ 35중량%, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 25 ~ 30중량%로 구성되는 수지조성물로 압출되어 이루어지는 폴리에틸렌 베이스 필름; 및 상기 폴리에틸렌 베이스 필름의 일면에 아크릴계 점착제가 도포되어 이루어지며, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름은 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱이 전체적으로 형성되고, 상기 아크릴계 점착제는 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexylacrylate) 15 ~ 25중량%, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 15 ~ 25중량%, 비닐 아세테이트(vinyl acetate) 5 ~ 7중량%, 아크릴산(acrylic acid) 0.5 ~ 2중량%, 톨루엔(toluene) 13 ~ 16중량%, 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 35 ~ 40중량%의 비율로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름의 두께는 30 ~ 80㎛이고, 그 일면에 접착되는 아크릴계 점착제의 도포량은 8± 2g/㎡인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름의 일면에는 아크릴계 점착제와의 접착성을 향상시키기 위해 코로나 처리를 하며, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름을 구성하는 수지조성물은 추가적으로 방청제, 대전방지제, 슬립제 중에서 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수도 있다.

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본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE)이 혼합된 폴리에틸렌 조성물로 구성된 베이스 필름을 사용하여 점착테이프의 강도 및 투명성을 향상시키며, 또 베이스 필름의 표면에 엠보싱을 부여함으로써 점착제의 강한 점착력으로 인한 이형성(풀림성) 불량을 개선하고 작업 시의 미끄러짐 방지 및 점착테이프 표면의 수분배출이 양호하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 베이스 필름에 도포되는 아크릴계 점착제의 유리전이온도, 점착력 등의 물성을 적절하게 조절하고 점착제 자체의 접착력에 악영향을 미칠 수 있는 가소제와 같은 물질을 함유하지 않음으로써 점착제 두께의 균일성과 내구성이 양호하게 되며, 아울러 점착테이프 부착 후에는 들뜸현상이 발생되지 않고 제거 시에는 제품이나 보호층에 대한 표면오염 문제가 방지되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 롤(roll) 상태의 표면 보호용 점착테이프를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 표면 보호용 점착테이프를 나타내는 단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 표면 보호용 점착테이프에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE) 35 ~ 45중량%, 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE) 30 ~ 35중량%, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 25 ~ 30중량%로 구성되는 수지조성물로 압출되어 이루어지는 폴리에틸렌 베이스 필름(10); 및 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 일면에 아크릴계 점착제(20)가 도포되어 이루어지며, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)은 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱이 전체적으로 형성된다.

상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)은 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌 35 ~ 45중량%, 고밀도 폴리에틸렌 30 ~ 35중량%, 저밀도 폴리에틸렌 25 ~ 30중량%의 범위로 혼합된 폴리에틸렌 수지조성물이 압출되어 제조되는바, 이는 기존의 저밀도 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 베이스 필름의 강도문제를 보완하고자 하며, 부수적으로 필름의 투명성도 우수하게 되어 하부에 표시한 선이 선명하게 보이게 된다. 또한 상기 베이스 필름에 엠보싱을 부여함으로써 점착제의 강한 점착력과 경화 등으로 인해 야기되는 이형성(풀림성) 불량을 개선하고 작업 시의 미끄러짐을 방지하며, 그리고 빗물 등 표면에 존재하는 수분을 용이하게 배출할 수 있는 표면 보호용 점착테이프를 제조하기 위한 것이다.

즉, 상기 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE)으로 제조된 베이스 필름은 융점이 약 135℃ 정도로서 점착제의 가교온도보다 융점이 낮아서 표면 보호용 테이프 자체가 쉽게 변형되기 때문에 점착제층이 균일한 두께를 유지하지 못하게 되는 결과를 초래할 수 있으며, 특히 공사장이나 목재를 보호하기 위해 바닥면에 시공할 경우에는 테이프의 표면이 미끄러워 작업성이 매우 불량하다. 또한, 상기 저밀도 폴리에틸렌으로 제조된 베이스 필름은 소재의 특성이 지나치게 부드럽기 때문에 점착제와의 접착력이 강하게 작용하여 자배면에 대한 강한 점착강도로 인하여 점착테이프 자체의 이형성(풀림성)이 나빠서 시공에 많은 어려움이 있고 필름에 엠보싱을 부여할 경우에도 그 패턴 형상을 장기간 동안 유지하기 어려운 단점이 있다.

그리고 상기 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE)으로 제조된 베이스 필름은 필름의 경도는 우수하나 충격강도 등의 물성이 약하기 때문에 길이방향으로 찢어지는 단점을 가지고 있다. 본 발명에서는 이를 보완하기 위해 상기 저밀도 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 혼합하고 이에 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌을 35 ~ 45중량% 범위로 포함하는 폴리에틸렌 조성물을 사용하여 베이스 필름(10)을 제조함으로써 기존 저밀도 폴리에틸렌 또는 고밀도 폴리에틸렌으로 제조된 베이스 필름의 단점을 해소함으로써 본 발명의 목적을 달성하고자 한다.

본 발명에서 사용되는 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE)은 일반적으로 메탈로센 촉매 하에서 중합시킨 에틸렌 공중합체로서 화학적 반응을 이용하여 고분자 사슬을 절단하지 않고 메탈로센 촉매를 이용하여 반응기에서 직접 제조되며, 이로부터 제조된 제품은 기존 폴리에틸렌(PE)과 비교하여 인장강도는 LDPE와 HDPE의 중간치이지만 충격강도와 투명도가 획기적으로 개선되고 필름 성형 시에 가공성, 혼련성도 매우 우수하다. 상기 선형저밀도 폴리에틸렌은 고중량 제품포장용 필름, 각종 라미네이션 필름, 스트레치용 필름, 특수 산업용 필름 등에 사용되는 친환경 폴리에틸렌 소재로 알려져 있는 반면, 기존 고성능 폴리에틸렌(PE) 소재의 경우 투명성과 광택성은 높일 수 있었으나 가공성이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 수지조성물로 압출되어 이루어지는 폴리에틸렌 베이스 필름(10)을 사용함으로써 점착테이프의 강도와 투명성이 더욱 우수하게 된다. 또한 상기 베이스 필름(10)은 그 표면 전체에 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱을 부여하여 점착제의 강한 점착력에 의해 야기되는 이형성(풀림성)을 향상시키고 작업 시의 바닥 미끄러짐을 방지함은 물론, 표면에 존재하는 수분을 용이하게 배출시킬 수 있는 표면 보호용 점착테이프를 제공한다. 특히 본 발명은 베이스 필름(10)의 강도가 보강됨으로써 점착테이프가 롤(roll)이나 복합다층(laminates) 형태로 포장되어 장기간 보관하더라도 엠보싱 패턴이 사라지지 않고 형성될 때의 원상태 그대로 유지된다.

참고로, 폴리에틸렌(PE)의 주요 특성은 용융지수(MI), 분자량 분포(Molecular Weight Distribution, MWD) 및 밀도(Density)에 좌우되어 분자량 분포가 좁으면 충격강도가 높아지고 성형후 굴곡(Warpage)이 적게 발생되며, 분자량 분포가 넓으면 가공성이 우수하고 ESCR(내환경 응력균열성, Environmental Stress Crack Resistance)이 좋아진다. 또한 밀도의 증가에 따라 굴곡강도, 열변형 온도 등은 높아지고 MI는 낮아지며, 밀도의 감소에 따라 굴곡강도 등은 낮아지고 MI는 높아진다.

일반적으로 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE)은 밀도 0.915 ~ 0.920, 용융지수(MI) 10 ~ 25gr/10min으로 낮은 굴곡변형, 유연성, 열안정성이 있으며, 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE)은 높은 굴곡강도의 폴리에틸렌(PE)으로서 밀도 0.942 ~ 0.950, 용융지수(MI) 2 ~ 8gr/10min이고 내약품성이 우수하다. 또한, 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE)은 메탈로센 촉매에 의해 중합된 것으로 1990년대 초에 회전성형에 적합하도록 개발되었는데, 밀도 0.912 ~ 0.925, MI 3.6 ~ 5.5gr/10min로서 성형하기 용이하고 짧은 시간의 성형으로도 높은 충격강도와 유연성의 성질이 있어 외부의 충격에 잘 깨어지지 않으며, 변형된 형상은 원래의 형상으로 복구되는 특성을 가지므로 충격흡수 등의 용도로 많이 사용되고 있다.

본 발명의 베이스 필름(10)에 혼합되어 사용되는 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌의 각 구성성분은 수많은 실험을 통하여 각 구성성분의 물리적, 화학적 특성을 극대화하는 범위 내에서 적정량 함유하고 있으며, 만일 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌이 본 발명에서 제시하는 45중량%를 초과하여 포함될 경우에는 충격강도와 투명도 등의 물성은 우수하나 높은 용융지수(MI)로 인하여 제품불량이 발생될 우려가 있고 재료비가 상승하여 제조원가가 높아지게 된다. 그리고 상기 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌의 함량이 35중량% 미만으로 포함될 경우에는 가공성은 우수하나 충격강도와 신율 등이 불량할 뿐만 아니라 롤(roll) 상태 등으로 눌려서 장기간 보관할 시 베이스 필름(10)의 표면 전체에 돌출되어 있는 엠보싱을 원형대로 유지할 수 없는 등 본 발명에서 요구되는 구조적 특성을 발휘하기 어렵게 된다.

또한, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)을 구성하는 수지조성물은 추가적으로 방청제, 대전방지제, 슬립제 중에서 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함함으로써 본 발명의 기능과 효과를 더욱 상승시킬 수 있는바, 이에 관한 사항은 사용자의 요구에 따라 당업계에서 통상적으로 선택될 수 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

위와 같이, 본 발명은 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 두께가 30 ~ 80㎛이고 그 일면에 접착되는 아크릴계 점착제(20)의 도포량은 8± 2g/㎡ 정도로서 약 10 ~ 30㎛의 두께로 도포되어 표면 보호용 점착테이프를 형성하는바, 베이스 필름(10)에 도포되어 있는 점착제(20)의 평균 두께는 기존 제품과 동등한 정도이며, 다만, 베이스 필름(10)의 표면에 전체적으로 형성되어 있는 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱으로 인하여 점착테이프의 총두께는 약 40 ~ 110㎛로서 엠보싱의 높이만큼 늘어나게 됨은 당연하게 인식된다.

그리고 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 일면에는 아크릴계 점착제(20)와의 접착성을 향상시키기 위해 코로나 처리를 하는 것이 바람직한데, 일반적으로 코로나 처리는 폴리올레핀 필름, 종이, 금속 등의 처리기재에 코로나 방전을 조사시켜 기재의 표면을 개질시키는 기술로서, 고주파전원에 의해 공급된 고주파고전압출력을 방전전극-처리롤 간에 인가함으로써 코로나 방전이 발생되고 이 코로나 방전 하에서 기재를 통과시킨다. 이 코로나 방전처리는 방전자체의 물리적인 표면개질과 극성관능기 생성에 의한 화학적인 표면개질의 상승효과에 의해 표면장력이 저하되어 젖음성의 향상을 얻을 수 있으며, 예를 들어 플라스틱 필름의 경우 화학적 표면개질은 고에너지의 전자나 이온이 충돌하여 플라스틱 표면에 래디컬이나 이온이 생성되고 이들 주위의 오존, 산소, 질소, 수분 등이 반응하여 카르보닐기, 카르복실기, 히드록실기, 시아노기 등의 극성관능기가 도입되어 화학적 표면개질을 일으킨다. 상기와 같이 코로나 처리를 실시한 필름기재는 화학적, 물리적으로 표면 개질되어 친수성, 접착성, 코팅 및 증착특성 등이 향상되고 표면에 존재하는 유분이 제거되는 처리효과를 얻을 수 있어 필름에 도포되는 점착제와의 접착력을 강화하게 되고 도포되는 점착제의 두께 균일성과 표면 평활성을 향상시킨다.

상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)에 엠보싱(embossing)을 형성하는 장치는 상부에 테프론 코팅이 된 엠보롤러(embo-roller)가 장착되어 히팅되고 하부에는 고무롤러가 장착되어 100㎏/㎠ 이상의 압력이 가하여지며, 그 사이를 베이스 필름(10)이 통과함으로써 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱이 필름의 표면에 전체적으로 형성된다. 이때, 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 코로나 처리면을 상부로 향하게 하여 상부에 장착된 엠보롤러의 패턴과 대응되는 오목패턴이 형성된 면에 점착제(20)가 도포되며, 하부의 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 외면에는 상기 엠보롤러의 패턴과 대응되는 볼록패턴이 형성되는바, 이로 인하여 점착테이프의 내면은 오목패턴으로 인하여 베이스 필름(10)과 점착제(20)의 결합력이 더욱 확고하게 되며, 점착테이프의 외면은 볼록패턴이 형성되어 점착제(20)에 대한 이형성이 더욱 우수하게 되고 바닥에 시공 후에는 작업자가 미끄러짐을 방지할 수 있음은 물론, 빗물 등으로 인한 수분배출이 용이하게 된다.

상기 엠보싱 패턴은 그 모양이나 무늬에 특별한 제한이 있는 것이 아니지만 격자형 패턴이 가장 무난한 것으로 판단되며, 당업자가 적용되는 물품에 따라 작업성, 이형성, 수분 배출성, 미끄러짐 방지 등의 기능을 고려하여 적절한 패턴을 선택함으로써 그 효율성을 증대시킬 수 있음은 자명하다.

다음으로, 본 발명은 전술한 종래 기술에 내포되어 있는 문제점들에 착안하여 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 일면에 아크릴계 점착제(20)를 도포하는데, 본 발명에서 사용하는 아크릴계 점착제(20)는 보호층 표면으로부터 쉽게 벗겨낼 수 있고 점착제 자체의 점착력에 나쁜 영향을 줄 수 있는 가소제와 같은 물질을 사용하지 않으며, 베이스 필름(10)과 단단하게 결합되어 있기 때문에 고속박리 시에도 낮은 박리응력을 확보할 수는 있다. 하지만, 점착제의 유리전이온도가 지나치게 높으면 계절별로 접착력이 달라져 관리가 용이하지 않으며, 특히 겨울철 실내온도가 낮은 곳에서 보호테이프를 시공하는 경우 낮은 택(tack) 특성에 의해 부착도 어렵고 부착 후 얼마 지나지 않아 들뜸현상이 나타날 수 있다.

위와 같은 이유로, 상기 아크릴계 점착제(20)는 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexylacrylate) 15 ~ 25중량%, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 15 ~ 25중량%, 비닐 아세테이트(vinyl acetate) 5 ~ 7중량%, 아크릴산(acrylic acid) 0.5 ~ 2중량%, 톨루엔(toluene) 13 ~ 16중량%, 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 35 ~ 40중량%의 비율로 혼합되어 공중합체 조성물을 형성하는데, 사용되는 단량체로는 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴산 등이며, 용제로는 톨루엔과 에틸 아세테이트를 혼합하여 사용한다.

상기 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexylacrylate)는 아크릴산과 2-에틸 헥실 알코올의 에스테르로서 이들이 서로 중합하여 고분자를 만들면 아크릴수지가 되며, 2-에틸 헥실 아크릴레이트는 부틸 아크릴레이트보다 단단한 편에 속하는 고분자 합성에 이용된다. 그리고 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate)는 아크릴산과 부틸알코올의 에스테르로서 이들이 서로 중합하여 고분자를 만들면 아크릴수지가 되고 부드러운 성질의 고분자 합성에 이용된다.

본 발명자는 아크릴산과 2-에틸 헥실 아크릴레이트 및 부틸 아크릴레이트가 적절한 비율로 공중합된 아크릴수지를 얻을 수 있고 통상의 점착제로 사용되는 아크릴수지에 비해 부드러운 성질을 가지므로 두께 균일성이나 표면 평활성이 우수한 점착제를 제조할 수 있다는 사실을 발견하였다. 또한, 상기 비닐 아세테이트는 점착제의 피막형성을 평활하게 하기 위해 사용되는데, 점착제 100중량%를 기준으로 약 5 ~ 7중량% 정도의 범위로 포함하면 베이스 필름(10)에 도포되어 있는 점착제(20)는 실온에서도 열가소성이 우수하여 부드러운 특성을 나타낼 수 있다.

그리고 베이스 필름(10)에 도포되는 점착제(20)의 점도를 조절하고 성능을 장기간 유지하기 위해 사용되는 용제는 점착제 100중량%를 기준으로 할 때, 톨루엔은 13 ~ 16중량% 범위로 사용하고 에틸 아세테이트를 35 ~ 40중량%로 혼합함으로써 톨루엔(메틸벤젠)으로 인하여 야기되는 인체에 해로운 독성을 감소시키고 용해성 저하를 방지한다. 일반적으로 도료나 접착제 등의 용제로 사용되는 시너(tinner)는 톨루엔을 주성분(65%)으로 하여 에틸 아세테이트(아세트산에틸) 등을 배합한 것이지만 본 발명에서는 에틸 아세테이트를 보다 다량으로 사용하여 환경 친화적인 점착제를 제조하였다.

통상적으로, 톨루엔은 용해력은 낮으나 가격이 싸서 원가를 줄이는데 혼합용제로 많이 사용되며, 가연성유독성 무색 액체로 끓는점이 110.6℃이고 물에 녹지 않지만 모든 일반적인 유기용매에 녹는다. 또 에틸 아세테이트는 냄새가 향긋하고 인체에 저해하고 여러 종류의 유기물을 잘 녹이므로 도료 및 인쇄잉크, 피혁, 접착제 등의 용제로서 광범위하게 이용되는 반면, 끓는점이 77.1℃로 낮고 수분이 있으면 서서히 가수분해를 일으켜 아세트산과 에탄올로 분해되는 성질이 있어 본 발명에서는 톨루엔과 에틸 아세테이트를 혼합하여 사용함으로써 점착제의 품질과 점도를 균일하게 유지하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.

<실시예 1>

표면 보호용 점착테이프 제조

- 제품규격 : 폭 1040㎜, 길이 1500㎜

- 베이스 필름 두께 : 60㎛ (거칠기 40㎛의 엠보싱 형성)

- 점착제 도포량 : 8g/㎡

- 베이스 필름의 조성 : m-LLDPE 40중량%, HDPE 33중량%, LDPE 27중량

- 점착제의 조성 : 2-에틸 헥실 아크릴레이트 20중량%, 부틸 아크릴레이트 20중량%, 비닐 아세테이트 6중량%, 아크릴산 1중량%, 톨루엔 15중량%, 에틸 아세테이트 38중량%

<실시예 2>

품질 특성 측정

상기 실시예 1과 같은 조건으로 제조한 점착테이프를 기존 제품(폴리올레핀계 필름/아크릴계 점착제)에 대한 규격을 기준으로 하여 SUS, WOOD, 자배면(점착테이프의 이면)에 대한 점착강도를 측정한 결과를 아래 표 1에 나타내었다.

특징	단위	규격	측정결과		비고
			최소	최대
SUS 점착강도	N/inch	5± 1.5	4.0	6.0	적합
WOOD 점착강도	N/inch	2± 1.0	1.5	2.5	적합
자배면 점착강도	N/inch	0.1≤, 2.0≥	0.1	0.5	적합

가. 점착강도 측정방법

- 시험장치 :

만능인장시험기, 롤다운 머신(Rolldown Machine, 가중량 : 2Kg, 속도 : 24inch/min), 스톱워치(stopwatch), 강철자, SUS판, 합판

- 시험방법 :

① 점착테이프 2장을 겹쳐서 넓은 책상위에 펴고 25㎜× 250㎜에 맞게 각각 5개의 시편으로 자른다.

② 위에 준비된 시편의 상부 1장을 떼어내어 각각 SUS 및 WOOD(합판), 점착테이프의 이면 위에 붙이며, 이때 기포가 들어가거나 삐뚤어지게 붙여서는 안된다.

③ 롤다운 머신을 이용하여 왕복 1회 압력을 가한다.

④ 스톱워치를 이용하여 상온에서 에이징시킨다(SUS: 10분, WOOD: 20분, 점착테이프: 10분)

⑤ 인장시험기를 속도 300㎜/min, 클립간격 155㎜의 조건으로 맞추고 시편이 구부러지거나 느슨하지 않게 걸은 상태에서 점착테이프의 점착강도를 각각 5회 반복하여 측정한다.

나. 인장강도, 신율 측정

- 점착테이프를 5㎜(W)× 150㎜(L)의 크기로 각각 5개의 시편으로 자른다.

- 시험기를 ON한 후, 5분 이상 충분히 안정시키고 인장시험기의 속도를 300㎜/min, 물림길이(조인트 간격)를 50㎜로 조정하고 시편에 구김이 없도록 하여 클립에 물린 상태에서 점착테이프의 인장강도 및 신율을 각각 5회 반복하여 측정하였으며, 모두 기존 제품에 비해 약 30% 이상의 우수한 측정결과를 나타내었다.

다. 인열강도 측정

- 점착테이프를 50㎜(W)× 250㎜(L)의 크기로 각각 5개의 시편으로 자른 후, 그 중간부분을 바지모양으로 형성한다.

- 시험기를 ON한 후 5분 이상 충분히 안정시키고 인장시험기의 속도를 100㎜/min, 클립간의 간격을 10㎜로 조정하고 바지모양의 시편을 한쪽부위는 위쪽에, 다른 한쪽부위는 아래쪽 클립에 고정한다.

- 시험편을 인장시켜 각각의 시편에 대한 인장강도 및 신율을 측정하고 최대하중을 인열강도로 하였으며, 시험에서 얻은 수치의 평균과 편차를 계산하고 기준과 비교한 결과, 본 발명에 의한 점착테이프의 인열강도가 기존 제품에 비래 약 20% 이상 양호한 결과를 얻었다.

상기 표 1과 같이, 본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 점착강도가 우수하고 점착제의 강한 점착력에 의해 야기되는 이형성(풀림성)이 기존 제품보다 현저하게 향상되었으며, 또한 점착테이프의 인장강도, 신율, 인열강도 등의 모든 시험항목에서 매우 우수한 특성을 발휘하게 된다, 그리고 본 발명의 표면 보호용 점착테이프는 점착제 두께의 균일성과 내구성이 양호하고 베이스 필름의 표면에 엠보싱을 부여하여 작업 시의 미끄러짐을 방지하고 수분배출이 양호하게 되며, 아울러 점착테이프 부착 후에는 들뜸현상이 거의 발생되지 않고 제거 시에는 제품이나 보호층에 대한 표면오염 문제가 방지됨을 확인하였다.

따라서 본 발명에 의한 표면 보호용 점착테이프는 롤 또는 복합다층 형태 등 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 실내외 바닥, 벽체 등에 대한 시공이나 가구나 기계 및 전자부품, 건축자재 등의 수송, 보관 및 설치 시에 발생하는 빗물 등의 침투, 표면 미끄러짐 및 스크래치, 오염, 부식 등을 방지하기 위한 점착테이프로서 기존 제품에 비해 현저히 차별화된 품질을 발휘하게 되므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

10 : 폴리에틸렌 베이스 필름
20 : 아크릴계 점착제

Claims (5)

1. 메탈로센 선형저밀도 폴리에틸렌(Metallocene Linear Low Density Polyethylene, m-LLDPE) 35 ~ 45중량%, 고밀도 폴리에틸렌(High Density Polyethylene, HDPE) 30 ~ 35중량%, 저밀도 폴리에틸렌(Low Density Polyethylene, LDPE) 25 ~ 30중량%로 구성되는 수지조성물로 압출되어 이루어지는 폴리에틸렌 베이스 필름(10); 및 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 일면에 아크릴계 점착제(20)가 도포되어 이루어지며, 상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)은 30 ~ 50㎛의 거칠기를 갖는 엠보싱이 전체적으로 형성되고,
   상기 아크릴계 점착제(20)는 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-ethyl hexylacrylate) 15 ~ 25중량%, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 15 ~ 25중량%, 비닐 아세테이트(vinyl acetate) 5 ~ 7중량%, 아크릴산(acrylic acid) 0.5 ~ 2중량%, 톨루엔(toluene) 13 ~ 16중량%, 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 35 ~ 40중량%의 비율로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호용 점착테이프.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 두께는 30 ~ 80㎛이고, 그 일면에 도포되는 아크릴계 점착제(20)의 도포량은 8± 2g/㎡인 것을 특징으로 하는 표면 보호용 점착테이프.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)의 일면에는 아크릴계 점착제(20)와의 접착성을 향상시키기 위해 코로나 처리를 하는 것을 특징으로 하는 표면 보호용 점착테이프.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 폴리에틸렌 베이스 필름(10)을 구성하는 수지조성물은 추가적으로 방청제, 대전방지제, 슬립제 중에서 선택되는 첨가제를 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 보호용 점착테이프.
   
5. 삭제

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