KR101508688B1 - 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 절단용 표면보호용 점착테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘리베이트, 철도차량, 가전품 등에 사용되는 스테인리스 스틸의 정밀한 가공을 위해 사용되는 레이저절단(LASER CUTTING) 공정 중 발생되는 열, 오염물 등으로 인한 스테인리스 스틸 표면을 보호하는, 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프에 관한 것이다.
본 발명의 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프는 폴리에틸렌 100중량부에 탄석 10~30 중량부이 혼합된 탄석 필름층; 상기 탄석 필름층 상부면에 형성되는 폴리에틸렌층; 및 상기 폴리에틸렌층의 상부면에 형성되는 점착층;으로 이루어진다.

Description

탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프{SURFACE PROTECTED ADHESIVE TAPE WITH POLYETHYLENE SUBSTRATE HAVING CALCIUM CARBONATE FILM}

본 발명은 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 절단용 표면보호용 점착테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘리베이트, 철도차량, 가전품 등에 사용되는 스테인리스 스틸의 정밀한 가공을 위해 사용되는 레이저절단(LASER CUTTING) 공정 중 발생되는 열이나 오염물 등으로 인한 스테인리스 스틸 표면을 보호하는, 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프에 관한 것이다.

철판의 절곡(bending)은 철판의 평판으로부터 다양한 모양을 만들기 위해 사용되는 대표적인 성형법으로서, 절곡시 수직 혹은 180도에 가까운 각도로 철판을 접어주면서 다양한 모양의 형태를 만들어 주는 가공법이다.

상기의 철판 가공법은 철판을 접어주는 과정에서 철판의 표면을 절곡기로부터 보호해주기 위해 표면에 보호용 테이프를 사용하는데, 이때 1mm 이하의 얇은 철판은 절곡시 가해지는 힘이 작기 때문에 보호용 테이프의 표면에 손상없이 가공이 가능하나, 1mm 이상의 철판은 절곡 힘이 매우 커서 일반적인 PE, PVC의 기재로 이루어진 보호용 테이프는 표면이 손상되어 보호하고자하는 철판의 표면에 압입, 스크래치 등의 손상을 주게되어 보호용 점착 테이프로써의 역할을 할 수 없게 되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 레이저 가공시 높은 열과 기체 압력으로부터 피착제에서 테이프가 박리되거나 가공후 피착제 표면에 열에 의해 눌러 붙는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 점착력이 매우 높은 테이프를 사용함으로써 레이저 가공시 박리를 방지하였으나, 이는 레이저 가공후 기재에서 보호용 테이프가 박리되지 않거나, 박리가 매우 힘든 문제점이 있다. 또한 이러한 테이프는 후가공 공정인 절곡에서 높은 압력으로 인해 점착제가 오염되는 문제점이 발생하였다.

이러한 다양한 문제점으로 인해 레이저 절단 보호용 테이프는 널리 사용되지 못하고, 레이저 절단 전에 보호용 테이프를 박리하고 레이저 절단 후 재부착하는 공정을 적용하거나, 약하게 레이저로 보호용 테이프를 녹이고 판재를 절단하는 두배의 공정 시간이 요하는 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 특허제10-0644459호(2006년.11.2 등록)

본 발명의 목적은 스테인리스 스틸의 정밀한 가공을 위해 사용되는 레이저 절단(LASER CUTTING) 공정 중 발생되는 표면 오염을 방지하고, 레이저 절단 후 이송 과정에서 가공품의 표면 손상 및 오염 방지하며, 특히 후가공 공정인 절곡, 프레스 등이 가능한, 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프는 폴리에틸렌 100중량부에 탄석 10~20 중량부이 혼합된 탄석 필름층; 상기 탄석 필름층 상부면에 형성되는 폴리에틸렌층; 및 상기 폴리에틸렌층의 상부면에 형성되는 점착층;으로 이루어진다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌은 밀착성이 우수하고 연질성이 강한 LDPE(Low Density Polyethylene: 저밀도 폴리에틸렌), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene: 선형 저밀도 폴리에틸렌) 또는 이들의 혼합이 사용된다.

폴리에틸렌층의 상부에 도포되는 점착제는 아크릴계, 고무계, 또는 탄석계를 사용할 수 있으며, 점착력은 1kgf/25mm 미만으로 레이저 가공후 제거가 용이하도록 구성된다.

본 발명에 따른 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프는 내열성이 우수한 탄석 필름층이 기재층으로 사용되어, 스테인레스 스틸의 정밀한 가공을 위해 사용되는 레이저절단(LASER CUTTING) 공정 중 스테인리스 스틸 표면을 보호할 수 있는, 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프로서 사용될 수 있다.

또한, 부착성이 우수하여 절단, 절곡시에도 떨어지지 않는다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프의 분해 사시도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프는 폴리에틸렌에 탄석이 혼합된 탄석 필름층(10); 상기 탄석 필름층 상부면에 형성되는 폴리에틸렌층(20); 및 상기 폴리에틸렌층의 상부면에 형성되는 점착층(30);으로 이루어진다.

본 발명에 따른 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프의 두께는 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터까지 자유롭게 형성하여 사용할 수 있어 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 120마이크로미터, 보다 바람직하게는 80 내지 100 마이크로미터의 두께로 형성된다.

기재층으로 사용되는 탄석 필름층(10)은 순수 PE(폴리에틸렌)에 비하여 내열성이 우수한 탄석이 폴리에틸렌에 첨가되어 형성된다. 바람직하게는 폴리에틸렌 100중량부에 탄석(탄산칼슘:calcium carbonate) 10~20중량부가 첨가된다.

탄석(10)은 내충격성 및 내스크레치성 등과 같은 기계적 물성을 향상시키는 역할을 하며, 탄석 필름층이 기재층으로 형성되어, 압입 및 스크래치 등의 외력으로부터 피착물인 철판의 손상을 차단하는 역할을 한다.

상기 폴리에틸렌은 밀착성이 우수하고 연질성이 강한 LDPE(Low Density Polyethylene: 저밀도 폴리에틸렌), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene: 선형 저밀도 폴리에틸렌) 또는 이들의 혼합이 사용된다.

탄석 필름층(10)은 필요에 따라 폴리에틸렌 100중량부 대비 0.1 내지 3 중량부의 자외선 안정제, 0.1 내지 3 중량부의 안료가 첨가될 수 있다. 탄석 필름층(10)의 두께는 전체 점착테이프의 총 두께의 50% 이하인 것이 바람직하며, 대략, 10~60㎛이 바람직하다.

상기 탄석 필름층의 상부에 형성되는 폴리에틸렌층(20)은 다양한 PE 재질이 사용될 수 있으나, 상기 탄석 필름층에서 사용된 폴리에틸렌과 동일하게, LDPE(Low Density Polyethylene: 저밀도 폴리에틸렌), LLDPE(Linear Low Density Polyethylene: 선형 저밀도 폴리에틸렌) 또는 이들의 혼합이 사용된다. 폴리에틸렌층(20)의 두께는 전체 점착테이프의 총 두께의 40~90% 이하인 것이 바람직하며, 대략, 40~90㎛이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌층(20)의 상부에 도포되는 점착층(30)은 본 발명에 따른 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프를 피착물인 철판(스테인리스 스틸)에 점착시키고, 철판의 레이저 가공이 완료된 후에는 피착물인 철판으로부터 점착테이프를 용이하게 제거할 수 있도록 하는 역할을 한다.

점착층(40)은 고무계, 아크릴계, 탄석계 및 이들의 혼합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지며, 난연성 표면 보호용 점착테이프의 총 두께에 10%이하로 형성되는 것이 바람직하다. 점착층의 점착력은 점착력은 1 kgf/25mm 미만으로 레이저 가공후 제거가 용이해야한다.

본 발명에 따른 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프의 제조는 탄석 필름층과 폴리에틸렌층을 각각 공압출하여 제조한 후, 즉시 2층을 접착시킨다. 그런 후, 폴리에틸렌 층 상에 그라비아 방법이나 콤마 방법으로 점착제를 도포시켜 제조하게 된다.

이하에서는, 구체적인 실시예를 바탕으로 본 발명의 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프를 설명하기로 한다.

<실시예>

점착 테이프 제작용 공압압기를 이용하여 탄석 필름(폴리에틸렌 100중량부와 탄석 10중량부를 혼합함)과 폴리에틸렌 필름을 각각 제조한 후, 서로의 필름을 밀착하여 결합시켰다. 그런 후, 그라비아 방법을 이용하여 폴리에틸렌 필름 상에 점착제를 도포하였다.

각 필름의 성분은 동일한 성분으로 유지하면서, 각 필름의 두께를 서로 달리하여 점착 테이프를 제작하였다. 표 1은 각 실시예의 필름의 두께를 나타낸다.

실시예	탄석 필름층(㎛)	폴리에틸렌층(㎛)	점착층(㎛)
1	10	90	10
2	20	80	10
3	30	70	10
4	40	60	10
5	50	50	10

다음으로, 각각의 실시예에 의해 제조된 점착 테이프를 이용하여 철판에서의 부착력을 실험하였다.

실시예에 의해 제조된 점착 테이프를 표면이 Supper mirror인 두께 2mm의 스테인레스 스틸 304에 부착하여, 레이저 가공시의 부착 상태 및 절곡시의 부착 상태를 확인하였다.

먼저, 준비된 스테인리스 스틸 304(가로200mm*세로200)에 각각의 실시예에서 제조된 점착 테이프를 표면에 부착한 후, CO₂를 사용하는 레이저 기기를 이용하여 질소 분위기에서 스테인리스 스틸 304를 절반으로 절단하였다. 이 때, 질소의 토출압은 7bar 이였다. 레이저 가공중 및 레이저 가공 후의 점착테이프의 부착여부를 확인하였다.

다음으로, 준비된 스테인리스 스틸 304(가로200mm*세로200)에 실시예에서 제조된 점착 테이프를 표면에 부착한 후, 스테인리스 스틸의 절곡시의 점착테이프의 부착성 여부를 확인하기 위해서 에릭슨 퍼킹 테스트기(ERICHSEN CUPPING TEST)를 이용하여 에릭슨 실험(KS B 0812)을 실시하였다. 깊이는 7mm로 설정하고, 에릭슨 실험 후의 점착테이프의 부착여부를 확인하였다.

상기 실험결과를 표 2에 나타내었다.

실시예	레이저 가공중의 점착테이프의 부착상태	레이저 가공후의 점착테이프의 부착상태	에릭슨 실험 (부착여부)
1	양호	양호	양호
2	양호	양호	양호
3	양호	양호	양호
4	양호	양호	양호
5	양호	양호	양호

상기 표에서 확인되는 바와 같이, 스테인리스 스틸에 대한 레이저 가공시 및 가공후에도 점착 테이프가 스텔인레스 스틸의 표면에 모두 부착되어 있어, 고온의 레이저 가공에 대한 내열성이 우수함과 동시에 부착성이 아주 우수함을 확인할 수 있었다.

또한 에릭슨 실험 후에도 점착테이프가 스테인리스 스틸에서 떨어지거나 들뜸 현상없이 스테인리스 스틸에 부착되어 있어, 절곡성 또한 우수함을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 점착 테이프는 레이저 보호용 테이프의 필름으로 사용될 수 있을 정도로 우수한 내열성 및 밀착성을 지닌다 할 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 탄석 필름층
20: 폴리에틸렌층
30: 점착층

Claims (2)

1. 기계적 물성을 향상시켜 외력에 의한 피착물의 손상을 방지하도록, 탄석 10~20 중량부이 폴리에틸렌 100중량부에 혼합된 탄석 필름층(10);
   상기 탄석 필름층 상부면에 형성되는 폴리에틸렌층(20); 및
   상기 피착물과의 접착을 위하여, 상기 폴리에틸렌층의 상부면에 형성되는 점착층(30);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 탄석 필름층(10)은 폴리에틸렌 100중량부 대비 0.1 내지 3 중량부의 자외선 안정제, 0.1 내지 3 중량부의 안료가 첨가되며,
   상기 탄석 필름층(10)의 두께는 10~60㎛이며,
   상기 폴리에틸렌은 밀착성이 우수하고 연질성이 강한 LDPE 또는 LLDPE이 사용되는 것을 특징으로 하는 탄석 필름층이 형성된 내열 레이저 가공용 표면 보호용 점착테이프.
   
   
   

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