KR101601565B1 - 점착제 조성물 및 레이저 접합용 점착 테이프 - Google Patents

Abstract

점착제(粘着劑) 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 20N/25㎜ 이상이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리이고, 상기 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리인 것을 특징으로 한다.

Description

점착제 조성물 및 레이저 접합용 점착 테이프 {ADHESIVE COMPOSITIONS AND ADHESIVE TAPE FOR LASER JOINING}

본 발명은, 레이저 광의 조사열을 이용하여 소정의 부재를 접착할 시에 이용되는 점착제 조성물 및 레이저 접합용 점착 테이프에 관한 것이다.

예를 들어, 액정 TV, 휴대전화, 스마트 폰, 태블릿 단말, 디지털 카메라, 휴대 게임기 등이 최근 널리 보급되어 있으며, 생활하는 데 있어서 없어서는 안 될 존재가 되고 있다.

이들 기기는, 기판 등을 수용하는 하우징 외에, 표시화면에 이용되는 유리판과 아크릴판 등의 투명패널을 구비하고 있다. 투명패널 뒷면의 주연부(周緣部)에는, 주연부의 단자(端子) 등이 투명패널의 표면 측에서 보이지 않도록 이들을 감추기 위해, 흑과 백의 인쇄부분, 이른바 프레임 부분이 형성되어 있다.

상기와 같이 프레임 부분이 형성된 투명패널과 하우징은, 일반적으로 접착되는 경우가 많고, 이 경우에는 프레임 부분보다 폭이 좁은 점착(粘着) 테이프가 이용된다.

예를 들어, 특허문헌 1에서는, 총 두께가 얇고 발포체층을 가지며, 또한, 재(再)박리성이 우수한 양면 점착 테이프를 제공하는 것으로, 총 두께가 500㎛ 이하이고, 발포체층, 보강층, 및 양 표층으로서의 점착제층을 가지며 또한 적어도 한쪽 표층(表層)의 점착제층이, 탄소 수(數) 4∼9의 직쇄(直鎖) 또는 분기쇄(分岐鎖)형의 알킬(allkyl)기를 갖는(메타) 아크릴산 알킬 에스테르를 필수의 단량체(單量體) 성분으로서 구성되는 아크릴계 폴리머, 점착부여 수지, 가교제(架橋劑)를 포함하는 점착제 조성물에 의해 형성되는 양면 점착 테이프가 개시되어 있다.

또, 특허문헌 2에서는, 투명패널의 의장 층을 표면 측으로부터 눈으로 확인 가능하게 하는 경우에, 의장 층을 용융 또는 분해시키는 일없이, 레이저 광을 이용하여 접합할 수 있도록 함으로써, 외관의 보기를 양호하게 하기 위해, 레이저 광 비(非)투과성을 갖는 의장 층에 인접하여 레이저 접합용의 점착 테이프를 붙이고, 의장 층을 향해 의장 층의 용융 또는 분해온도를 초과하지 않는 소정온도로 될 때까지 이 의장 층을 가열하기 위한 레이저 광을 조사하여 의장 층의 열에 의해 점착 테이프를 가열하여 점착층을 용융하여 접착시키는 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3에서는, 미리 접합하고 있는 부재의 분별과 회수를 레이저 광을 이용하여 용이하게 행할 수 있도록 하기 위해, 레이저 접합용의 점착 테이프를 2개의 부재 사이에 끼운 상태에서 접합용 레이저 광을 이용하여 점착 테이프를 가열함으로써 양 부재를 접합하여 두고, 그 후, 분리용 레이저 광을 조사하여 점착 테이프를 가열하여 부재를 분리하는 방법이 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2011-252095호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 2011-156858호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허공개 2012-61502호 공보

그런데, 상기 기기는 다양한 환경 하에서 사용되는 것이 상정(想定)되므로, 투명패널과 하우징의 접착부분에는, 접착 신뢰성(내충격성(耐衝擊性), 내한성(耐寒性), 방수성)이 높은 차원으로 요구된다.

내충격성을 높이기 위해서는, 점착제가 갖는 점탄성으로 충격흡수를 행할 필요가 있으며, 또한 내한성을 높이기 위해서는, 점착력을 향상시킬 필요가 있고, 또, 방수성을 높이기 위해서는 점착제 자체의 변형에 의해 접착 대상물의 요철(凹凸)과 단차(段差)를 흡수시킬 필요가 있다.

특히 최근, 상기 기기의 외형을 작게 하면서, 반대로 표시화면을 크게 하는 것이 요망되고 있으므로, 투명패널의 프레임 부분의 폭이 좁아지고 있다(좁은 프레임화). 투명패널의 프레임 부분의 폭이 좁아지면, 이에 따라 점착 테이프의 폭도 좁게 해야 한다. 점착 테이프의 폭을 좁게 하면 유효 접착면적이 좁아지므로, 일반적으로는, 점착력이 저하함과 동시에 접착 신뢰성도 저하하고, 상술한 내충격성, 내한성, 방수성을 충분히 만족시킬 수 없게 된다.

또, 투명패널과 하우징을 점착 테이프로 접착한 후, 예를 들어 제품 검사를 하여 투명패널이나 기판 등에 문제가 발견된 경우와, 접착작업을 실패한 경우 등에는, 투명패널을 하우징으로부터 일단 떼어내어 사용 가능한 것을 재이용하는 경우가 있으나, 이 때에 점착 테이프가 투명패널이나 하우징에 남아 버리면 재이용의 장해가 되므로, 용제(溶劑)를 사용하거나, 열을 가하거나 하여 점착 테이프를 서서히 떼어내야 한다는 문제가 있다.

상기 특허문헌 1에서는, 점착 테이프의 기재(基材)가 발포체층이므로 인장강도가 약하고, 예를 들어 점착 테이프의 점착층을 투명 패널로부터 용이하게 떼어낼 수 있었다 하더라도, 하우징측에 점착 테이프의 일부가 남는 경우가 있다. 이 남은 점착 테이프를 떼어내려고 당겨도 바로 파단되어 버리므로, 용제를 사용하거나, 열을 가하거나 하여 작업자가 시간을 들여 신중하게 작업해야 하는 문제가 있다.

또, 상기 특허문헌 2에서는, 점착 테이프에 인접하는 의장 층에 레이저 광을 조사하여 발열시키고, 이 열로 점착층을 연화(軟化)시키도록 하므로, 종래의 단순한 맞붙임만 한 것과 비교하여 접착 신뢰성은 어느 정도까지 높아지나, 좁은 프레임화로 인한 점착력의 저하와 방수성의 저하가 우려된다.

또한, 상기 특허문헌 3에서는, 레이저 광으로 의장 층을 가열하고, 이 열에 의해 점착 테이프의 점착층을 연화시키도록 하므로, 열에 약한 액정표시장치 등에 악영향을 미치는 일없이 박리작업을 행할 수 있으나, 박리작업 시에 점착 테이프가 응집(凝集)파괴를 일으켜 버려, 결국 특허문헌 1과 마찬가지로 용제를 사용해야 하는 우려가 있다.

본 발명은, 상기 여러 가지 점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 예를 들어 좁은 프레임화와 같이 유효 접착면적이 좁아져도, 내충격성, 내한성, 방수성을 충분히 얻어 접착 신뢰성을 높이고, 또한, 접착된 부재를 떼어낼 시에 점착제 조성물로 이루어진 점착층이 파단되기 어렵고, 점착층을 부재로부터 용이하게 떼어낼 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 예의(銳意) 연구를 거듭하여 다음의 구성을 구비한 발명을 하는 데 이르렀다.

제 1 발명은, 투광성을 갖는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 배치되고, 상기 제 1 부재가 가지는 의장 층에 조사된 레이저 광의 조사열에 의해 가열되는 점착제(粘着劑) 조성물에 있어서, 상기 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력(peel adhesion)이 20N/25㎜ 이상이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리이고, 상기 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리인 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 의하면, 제 1 부재와 제 2 부재를 접착할 시에는, 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 점착제 조성물을 배치한 상태에서, 제 1 부재의 의장 층에 레이저 광을 조사하면, 레이저 광이 의장 층에 흡수되어 열을 발생하고, 이 열이 점착제 조성물에 전달되어 점착제 조성물이 가열되어 연화한다. 제 1 부재와 제 2 부재의 접착면에 요철과 단차가 있는 경우에, 점착제 조성물이 연화(軟化)함으로써 요철과 단차의 형상을 따르도록 용이하게 변형하여 틈새 없이 밀착된다. 이에 따라 제 1 부재와 제 2 부재 사이에서 높은 방수성을 얻는 것이 가능해진다. 또, 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 20N/25㎜ 이상의 높은 점착력이므로, 온도가 저하되어도 충분한 점착력을 확보하는 것이 가능하게 되어, 높은 내한성, 및 내충격성을 얻을 수 있다.

한편, 제 1 부재를 제 2 부재로부터 떼어낼 시에는, 레이저 광을 재차 의장 층에 조사한다. 이에 따라, 상기한 바와 같이 점착제 조성물이 연화한다. 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때에, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이고, 게다가, 계면박리의 파괴현상을 나타내므로, 제 1 부재를 제 2 부재로부터 용이하게 떼어내는 것이 가능하게 된다. 점착제 조성물이 예를 들어 제 1 부재에 남은 경우를 상정하면, 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때에 계면박리의 파괴현상을 나타내므로, 예를 들어 손가락으로 점착제 조성물의 일부를 집어 당김으로써 점착제 조성물로 이루어진 점착층이 파단되는 일없이, 제 1 부재로부터 계면박리 되어 가게 된다. 따라서, 용제를 사용하거나, 열을 가하는 일없이, 남은 점착제 조성물 모두를 용이하게 박리하는 것이 가능해진다.

제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 점착제 조성물에 의해 형성한 두께 100㎛의 덤벨형상 3호형에 의한 인장(引張)강도가 5MPa 이상이며, 또한 신장(伸張)이 800％ 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 의하면, 점착제 조성물이 냉각된 후에도, 충분한 강도(强度)를 확보하는 것이 가능하게 되므로, 점착제 조성물을 제 1 부재와 제 2 부재로부터 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.

제 3 발명은, 제 1 발명에 있어서, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이에 끼워지고, 양 부재에 점착된 점착제 조성물의 일부에 인장력을 가한 시에 이 점착제 조성물이 연신(延伸)하여 이 부재로부터 계면 박리하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 점착제 조성물을 제 1 부재와 제 2 부재에 접착한 후, 점착제 조성물을 떼어낼 시, 점착제 조성물의 일부를 집는 등 하여 점착제 조성물 일부에 인장력을 가하면, 점착제 조성물이 연신하여 서서히 이 부재로부터 박리되어 가고, 이 때 계면 박리되므로, 점착제 조성물의 일부가 이 부재에 남아 버리는 일은 없다. 즉, 점착제 조성물을 박리할 시에 용제 등을 이용하는 일없이, 간단한 작업으로 깨끗하게 박리하는 것이 가능해진다.

제 4 발명은, 제 1 발명에 있어서, 스티렌-부타디엔(butadiene)-스티렌 공중합물과 테르펜(terpene)계 점착 부여제를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 의하면, 점착력을 충분히 얻는 것이 가능해진다.

제 5 발명은, 제 1 발명에 있어서, 테르펜계 점착 부여제의 함유량은, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 60 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 테르펜계 점착 부여제의 함유량을 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 60 중량부보다 많게 하면, 점착력이 불충분하게 되고, 접착 신뢰성이 저하하나, 60 중량부 이하로 함으로써, 점착력을 충분히 얻는 것이 가능해진다.

제 6 발명은, 제 1 발명에 있어서, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물 중의 이중블록(diblock) 성분이 40 중량부 이상 60 중량부 미만인 것을 특징으로 하는 것이다.

이 구성에 의하면, 점착력을 한층 더 높이는 것이 가능하게 된다.

제 7 발명은, 제 1에서 제 6 중 어느 한 발명에 관한 점착제 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 레이저 접합용 점착 테이프이다.

이 구성에 의하면, 제 1 발명과 마찬가지 작용효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.

제 1 발명에 의하면, 유효 접착면적이 좁게 되어도, 내충격성, 내한성, 방수성을 충분히 얻어 접착 신뢰성을 높이며, 게다가, 제 1 부재를 제 2 부재로부터 떼어낼 시에 점착제 조성물로 이루어진 점착층이 파단(破斷)되기 어렵고, 용이하게 떼어낼 수 있다.

제 2 발명에 의하면, 점착제 조성물이 냉각된 후에도, 충분한 강도(强度)를 확보할 수 있으므로, 점착제 조성물을 제 1 부재와 제 2 부재로부터 용이하게 박리할 수 있다.

제 3 발명에 의하면, 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 끼워지고, 양 부재에 점착된 점착제 조성물의 일부에 인장력을 가한 시에 이 점착제 조성물이 연신(延伸)하여 이 부재로부터 계면 박리하므로, 간단한 작업으로, 깨끗하게 박리시킬 수 있다.

제 4 ∼ 6 발명에 의하면, 접착 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.

제 7 발명에 의하면, 제 1에서 제 6 발명에 관한 점착제 조성물을 사용함으로써, 접착 신뢰성이 높고, 게다가, 제 1 부재를 제 2 부재로부터 용이하게 떼어낼 수 있는 레이저 접합용 점착 테이프로 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 그리고, 이하의 바람직한 실시형태의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않으며, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.

본 발명의 실시형태에 관한 점착제 조성물은, 투광성을 갖는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 배치되고, 제 1 부재가 가지는 의장 층에 조사된 레이저 광의 조사열에 의해 가열되어 연화하는 점착제 조성물이다. 제 1 부재로는, 예를 들어, 액정 TV, 휴대전화, 스마트 폰, 태블릿 단말, 디지털 카메라, 휴대 게임기 등의 표시화면에 이용되는 유리판과 아크릴판 등으로 이루어진 투명패널이나, 이 이외의 것이라도 된다.

투명패널은, 레이저 광을 투과시키는 레이저 광 투과성을 가진다. 레이저 광 투과성이란, 조사된 레이저 광의 전부를 투과시키는 경우를 포함하는 것은 물론이고, 조사된 레이저 광을 약간 흡수하는 경우도 포함한다.

투명패널의 주연부(周緣部)에는, 프레임 부분으로서 흑과 백의 인쇄 부분이 형성된다. 이 인쇄부분은, 레이저 광을 통과시키지 않는 레이저 광 비투과성을 갖는 의장층으로 구성된다. 레이저 광 비투과성이란, 조사된 레이저 광의 전부를 흡수하는 경우를 포함하는 것은 물론이고, 조사된 레이저 광을 약간 투과하는 경우도 포함한다.

제 2 부재는, 예를 들어 상기 기기의 기판 등을 수용하는 하우징이다. 하우징은 레이저 광 투과성을 가져도 되고, 레이저 광 비투광성을 가져도 된다.

점착제 조성물은, 이 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 20N/25㎜ 이상이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리이고, 이 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이며, 또한, 이 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리가 되도록 구성성분이 설정되고, 그 함유량이 설정된다.

점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력으로서 바람직한 것은, 30N/25㎜ 이상이다. 이 정도 이상이면 투명패널과 하우징을, 시판되는 일반적인 점착 테이프보다 강고(强固)하게 접착시킬 수 있다. 또, 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력으로서 바람직한 것은, 8N/25㎜ 이하이다. 이 정도의 강도 이하이면, 투명패널과 하우징을 접착한 후, 분리하기 위해 레이저 광으로 의장 층을 재가열한 경우, 이 때의 열에 의해 점착제 조성물을 가열하여 투명패널과 하우징을 용이하게 분리할 수 있다.

180도 박리 점착력을 얻기 위한 시험방법은, JIS Z 0237에 준거하여 폭 25㎜의 시험 편을 스테인리스 SUS304BA 강판(鋼板)에 붙이고, 온도 25℃ 및 100℃에서 박리속도 300㎜/분으로 180도 방향으로 떼어낼 때의 박리 저항값을 측정하였다(단위: N/25㎜).

또, 점착제 조성물은, 점착제 조성물에 의해 형성한 두께 100㎛의 덤벨형상 3호형에 의한 인장강도가 5MPa 이상이며 또한, 신장(伸張)이 800％ 이상이 되도록 구성성분이 설정되고, 그 함유량이 설정된다. 이 인장강도는, 바람직하게는 7MPa 이상이다. 5MPa 미만에서는, 점착제 조성물에 의해 구성된 점착층의 인장강도가 부족하여, 예를 들어 손가락으로 점착층을 당긴 경우에 파단 할 가능성이 높아지므로 바람직하지 않다. 특히, 투명패널을 좁은 프레임화 한 경우는, 접착 가능한 폭도 좁아지고 파단되기 쉬워진다.

또한, 상기 신장에 대해서는, 바람직하게는 1000％ 이상이다. 신장이 800％ 미만의 경우, 점착제 조성물에 의해 구성한 점착층이 단단하게 되어 있으므로 내충격성과 저온특성(내한성)이 저하하여, 저온에서 기기가 낙하된 경우에 투명패널이 하우징으로부터 박리할 우려가 있으므로 바람직하지 않다.

인장강도 및 신장 시험방법은, JIS K 6251에 준거하여 두께 100㎛의 덤벨형상 3호형 시험 편을, 온도 20℃에서 인장속도 500㎜/분으로 인장한 시의 강도와 신장을 측정하였다.

점착제 조성물은, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물과 테르펜계 점착 부여제를 필수 성분으로서 포함한다. 주요 점착성분이 핫 멜트(hot melt)의 주요성분으로서 사용되는 스티렌-이소프렌(isoprene)-스티렌 공중합물의 경우는, 180도 박리 점착력으로 비교한 때, 주요 점착성분이 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물을 사용한 것에 비해 작아진다. 따라서, 주요 점착성분을 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물로 하는 것이 바람직하다.

또, 반응성 핫 멜트형 접착제로서, 주요성분이 UV 경화(硬化)형 아크릴계 핫 멜트를 사용하는 것을 생각할 수 있으나, 이는 다음의 이유로 바람직하지 않다. UV 경화형 아크릴계 핫 멜트를 사용하는 경우에는, 접착성을 발현(發現)시키기 위해서는 자외선을 시트 또는 테이프에 직접 조사할 필요가 있으나, 본 실시형태와 같이 투명패널과 하우징을 접착하는 경우에는, 투명패널측 또는 하우징측으로부터 자외선을 조사하는 것이 곤란하기 때문이다.

또한, 주요성분이 습기(濕氣) 경화형의 반응성 우레탄 수지 핫 멜트를 사용하는 것을 생각할 수 있으나, 이는 다음의 이유로 바람직하지 않다. 반응성 우레탄 수지 핫 멜트의 경우, 시트형으로 가공하고 나서 절단공정을 거쳐 테이프형으로 하여 사용하기까지의 가공공정 전반, 및 재고 상태에서 습기의 흡수를 완전히 방지하는 대책이 필요하게 되기 때문이다.

주요 성분이 폴리 아미드계 핫 멜트형 접착제, 폴리 에스테르계 핫 멜트형 접착제, 및 열가소성(熱可塑性) 폴리 우레탄계 핫 멜트형 접착제의 경우, 연화점이 높은 것이 많고 핫 멜트를 용융하여 고체화시키는 데는 100℃보다 높은 온도가 되기까지 온도 상승시킬 필요가 있으며, 다른 부품(액정표시장치, 터치 패널센서)에 열로 인한 악영향을 미칠 가능성이 있으므로 적합하지 않다.

주요 성분이 폴리 에틸렌계 핫 멜트형 접착제와 폴리 프로필렌계 핫 멜트형 접착제인 경우, 고온에서의 접착성이 나빠지고, 또한 저온에서 깨지기 쉬우므로 사용 가능 온도영역이 좁아, 적합하지 않다.

본 실시형태에서는, 점착제 조성물에 점착성과 유연성을 부여하기 위해 점착 부여제, 이른바 태키 파이어(TACKIFIER)를 첨가한다.

이 경우, 180도 박리 점착력으로 비교하면, 테르펜계 수지의 경우, 박리 점착력이 32N/25㎜(Yasuhara Chemical CO., LTD. YS POLYSTAR T-115)인데 반해, 천연계 점착 부여제도 테르펜계 수지도 아닌 특수 로진 에스테르(ROSIN ESTER)(Arakawa Chemical Industries, Ltd. SUPER ESTER A-115)에서는, 박리 점착력 28N/25㎜, 지방족계 탄화수소 수지(Tonen Sekiyu K.K. Co., Ltd. ESCOREZ 1304)에서는, 박리 점착력 3N/25㎜, 지환족(脂環族)계 탄화수소 수지(Arakawa Chemical Industries, Ltd. ARKON M115)에서는, 박리 점착력 10N/25㎜와, 테르펜계 수지 이외의 어느 것을 사용하여도 테르펜계 수지로 얻을 수 있는 높은 180도 박리 점착력을 얻을 수 없었다.

또, 본 실시형태의 점착제 조성물에서는, 테르펜계 수지의 함유량이 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 60 중량부 이하이다. 또한, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물 중의 이중블록(diblock) 성분이 40 중량부 이상 60 중량부 미만이다.

테르펜계 수지는, 상온 영역에서의 점탄성(viscoelasticity)을 저하시켜 점착성을 부여하는 효과가 있으나, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 60 중량부보다 많이 테르펜계 수지를 첨가하면, 저온영역에서는 반대로 유리 전이점(glass transition point)을 높여 버리게 된다. 즉, 저온영역에서 점착제 조성물이 단단하게 됨으로써, 내한성이 저하되어 버린다.

스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 이중블록 성분이 40 중량부보다 적어지면, 점착제 조성물이 단단하게 되어 젖음성(wettability)이 나빠짐으로써 상온 영역에서의 접착력이 저하된다. 점착제 조성물이 단단해지면, 저온영역에서는 충격이 약해져 버린다.

스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 이중블록 성분이 60 중량부 이상이 되면, 점착층이 유연해지고, 상온에서의 응집력이 저하하므로 180도 박리 점착력이 저하된다.

이상으로 이중블록 성분이 40 중량부 이상 60 중량부 미만이면 저온영역에서의 점착제 조성물의 유연함을 확보하면서 상온 영역에서는 적당한 응집력이 있으므로 균형이 잡힌 점착제 조성물로 할 수 있다.

또, 본 실시형태는, 용액의 특성을 높이는 첨가제로서 리올로지(rheology) 컨트롤제, 레벨링(levelling)제, 소포제(消泡劑)를 점착제 조성물에 배합하는 것을 방지하는 것은 아니다.

얻어진 점착제 조성물의 안정성을 높이는 목적으로 광(光)안정제, 산화방지제, 열 안정제를 배합하여 두는 것도 일반적인 범위에서 가능하다. 광 안정제로는, 예를 들어, 벤조트리아졸(benzotriazole)계 자외선 흡수제, 힌더드 아민계 광 안정제(Hindered Amine Light Stabilizer) 등을 들 수 있다. 산화 방지제로는, 예를 들어, 페놀(phenol)계, 인(phosphorus)계, 아민계의 산화 방지제 등을 들 수 있다.

또, 점착제 조성물의 물성을 저해하지 않을 정도로, 착색을 위한 색소와 안료를 첨가하여도 된다.

또한, 원가를 낮추기 위해 물성에 영향을 주지 않을 정도의 충전제(充塡劑)의 배합을 하여도 상관없다.

또, 기능성을 부여하기 위해, 예를 들어, 도전제(導電劑), 난연제(難燃劑), 대전(帶電) 방지제, 가교제(架橋劑) 및 가소제(可塑劑)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 혼합하는 것도 가능하다.

상기 점착제 조성물을 이용하여 투명패널과 하우징을 접착할 시에는, 점착제 조성물을 그대로 사용하여 접착하여도 되고, 점착제 조성물을 사용하여 레이저 접합용 점착 테이프를 작성하며, 이 레이저 접합용 점착 테이프를 사용할 수 있다.

그리고, 투명패널과 하우징 사이에 점착제 조성물을 배치한 상태에서, 투명패널의 의장 층에 레이저 광을 조사하면, 레이저 광이 의장 층에 흡수되어 열을 발생하고, 이 열이 점착제 조성물로 전달되어 점착제 조성물이 가열되어 연화한다. 투명패널과 하우징에 요철과 단차가 있는 경우에는, 점착제 조성물이 연화함으로써 요철과 단차의 형상을 따르도록 용이하게 변형하여 틈새 없이 밀착한다. 이에 따라 투명패널과 하우징 사이에 높은 방수성을 얻는 것이 가능해진다. 또, 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 20N/25㎜ 이상의 높은 점착력이므로, 온도가 저하하여도 충분한 점착력을 확보하는 것이 가능해지고, 높은 내한성 및 내충격성을 얻을 수 있다.

한편, 투명패널을 하우징으로부터 떼어낼 시와, 하우징을 투명패널로부터 떼어낼 시에는, 레이저 광을 재차 의장 층에 조사한다. 이에 따라, 상기한 바와 같이 점착제 조성물이 연화한다. 구체적으로는, 점착제 조성물의 온도가 100℃ 이상이 될 때까지 가열하나, 내부의 기판과 액정표시장치로의 열 영향이 없도록 상한 온도를 설정한다. 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때에는, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이고, 또한 계면박리의 파괴 현상을 나타내므로, 투명패널을 하우징으로부터 용이하게 떼어내는 것이 가능해진다. 점착제 조성물이 예를 들어 투명패널에 남은 경우를 상정하면, 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때에 계면박리의 파괴현상을 나타내므로, 예를 들어 손가락으로 점착제 조성물의 일부를 집어 당김으로써 점착제 조성물로 이루어진 점착층이 파단하는 일없이, 투명패널로부터 계면 박리되어 가게 된다. 따라서, 용제를 사용하거나, 열을 가하거나 하는 일없이, 남은 점착제 조성물의 전부를 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.

또, 점착제 조성물을 투명패널과 하우징으로부터 박리할 시에는, 점착제 조성물의 일부를 집는 등하여 인장력을 가하면 된다. 이에 따라, 점착제 조성물이 인장력을 가한 부분에서부터 연신되어 끊어지는 일없이 투명패널과 하우징으로부터 박리되어 가고, 머지 않아 모든 점착제 조성물이 투명패널과 하우징으로부터 계면박리된다. 이는 점착제 조성물이 상술과 같이 구성되는 것에 의한다. 따라서, 점착제 조성물을 당겨 투명패널과 하우징으로부터 박리할 시에, 점착제 조성물의 일부가 투명패널과 하우징에 남는 일없이, 용제 등을 이용할 필요는 없다.

따라서, 본 실시형태에 관한 점착제 조성물에 의하면, 유효 접착면적이 좁아져도, 내충격성, 내한성, 방수성을 충분히 얻어 접착 신뢰성을 높이고, 또한 투명패널을 하우징으로부터 떼어낼 시에 점착제 조성물로 이루어진 점착층이 파단되기 어렵고, 용이하게 떼어낼 수 있다.

<실시예>

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예만에 한정되는 것은 아니다.

[표 1]

이중블록(diblock) 성분 78％의 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물, 이른바 SBS(Kraton제 D-1118) 56 중량부와 이중블록 성분 15％의 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물(JSR Corporation제 TR2601) 44 중량부 및 점착부여제(tackifier)로서 테르펜 페놀 수지(Yasuhara Chemical CO., LTD.제 YS POLYSTAR T-115) 50 중량부, 오일(Kuraray CO., LTD.제 LBR-305) 10 중량부, 산화방지제(Chiba Japan Co., Ltd.제 IRGANOX1010) 1 중량부를 톨루엔(toluene)에 용해하여 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다. 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 이중블록 성분은 50 중량부가 된다.

어플리케이터(applicator)를 이용하여 이형(離型) PET 필름에 건조피막이 100㎛가 되도록 도포하여 건조시키고, 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

점착특성을 측정한 바, 180도 박리 점착력, 택(tack), 유지력, 저온특성 모두 양호하였다.

또, 상기와 같이 하여 얻은 두께 100㎛의 점착제 조성물을, 두께 2㎜의 2장의 폴리카보네이트(polycarbonate) 판 사이에 배치하고, 이들 폴리카보네이트 판에 압착력(壓着力)을 가하고 이들 폴리카보네이트 판을 점착제 조성물에 의해 접착하였다. 이 때, 점착제 조성물의 일부를 2장의 폴리카보네이트 판 사이로부터 돌출시켜 둔다. 이 상태에서, 한쪽의 폴리카보네이트 판을 다른 쪽의 폴리카보네이트 판으로부터 떼어내고자 손으로 힘을 가하여도 떼어낼 수 없었다. 다음에, 2장의 폴리카보네이트 판의 사이로부터 돌출되어 있는 점착제 조성물의 일부를 집어 인장력을 가하면, 점착제 조성물이 연신하여 2장의 폴리카보네이트 판의 사이로부터 돌출되어, 도중에 파단하는 일없이, 일부가 폴리카보네이트 판에 남거나 하는 일없이, 모든 점착제 조성물이 일체가 된 채로 박리되었다. 이에 따라, 2장의 폴리카보네이트 판을 용이하게 분리할 수 있었다.

<실시예 2>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 이중블록 성분 78％ 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물(Kraton제 D-1118) 40 중량부, 이중블록 성분 15％ 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물(JSR Corporation제 TR2601) 60 중량부로 하였다. 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 이중블록 성분은 40 중량부가 된다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

저온특성이 약간 저하하였으나 사용할 수 있는 레벨이었다.

<실시예 3>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 이중블록 성분 78％ 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물(Kraton제 D-1118) 71 중량부, 이중블록 성분 15％ 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물(JSR Corporation제 TR2601) 29 중량부로 하였다. 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 이중블록 성분은 60 중량부가 된다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

택이 약간 저하하였으나 사용할 수 있는 레벨이었다.

<실시예 4>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 점착 부여제는 테르펜 페놀수지(Yasuhara Chemical Co., Ltd.제 YS POLYSTAR T-115) 60 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

택이 약간 저하하였으나 사용할 수 있는 레벨이었다.

<비교예 1>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물은 이중블록 성분 0％(JSR Corporation제 TR2827) 100 중량부만으로 하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

택(tack)이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 2>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물은 이중블록 성분 78％(Kraton제 D-1118) 100 중량부만으로 하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

유지력이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 3>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 점착 부여제는 특수 로진 에스테르(Arakawa Chemical Industries, LTD.제 SUPER ESTER A-115) 50 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

저온특성이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 4>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 점착 부여제는 지방족계 탄화수소 수지(Tonen Sekiyu Chemical Co., Ltd. ESCOREZ 1304) 50 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

택, 유지력, 저온특성 모두 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 5>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 점착 부여제는 지환족계 탄화수소 수지(Arakawa Chemical Industries, LTD. ARKON M115) 50 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

유지력, 저온특성이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 6>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물을 이중블록 성분 20％의 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합물, 이른바 SIS(JSR Corporation제 SIS5200) 100 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

택, 유지력이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 7>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다.

단, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물로 바꾸어, 표준의 말레시아 천연고무: SMR-L 100 중량부로 변경하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

100℃에서의 180도 박리 점착력이 높고, 인장강도가 작아 사용할 수 없는 레벨이었다.

<비교예 8>

실시예 1과 마찬가지로 고형분 40 중량부의 점착제 용액을 조정하였다

단, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물로 바꾸어, 아크릴계 점착제(Ipposha Oil Industries Co., Ltd. 솔벤트형 점착제 AS-5535)에 가교제 B-45를 2.7 중량부 첨가하여 고형분 40％의 점착제 용액으로 하였다.

실시예 1과 마찬가지로 두께 100㎛의 점착층을 제작하였다.

인장강도 및 저온특성이 부족하여 사용할 수 없는 레벨이었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 예를 들어 각종 전자기기 및 전기제품의 패널과 하우징을 접착할 시에 이용할 수 있다.

Claims (7)

1. 투광성을 갖는 패널과 기판을 수용하는 하우징 사이에 배치됨과 함께,
   상기 패널에 있어서 상기 하우징 측의 면에 형성된 의장층에 인접하도록 배치되고,
   상기 패널의 외면에서 상기 패널을 투과하여 상기 의장층에 조사된 레이저 광의 조사열에 의해 가열되어 연화(軟化)하는 점착제 조성물에 있어서,
   상기 점착제(粘着劑) 조성물은, 스티렌-부타디엔(butadiene)-스티렌 공중합물과 테르펜(terpene)계 점착 부여제를 포함하고,
   상기 테르펜계 점착 부여제의 함유량은 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물의 60 중량부 이하이며,
   상기 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물에는 이중블록(diblock) 성분이 포함되어 있으며, 상기 이중블록 성분은 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합물 중에 있어서 40 중량부 이상 60 중량부 미만이며,
   상기 점착제 조성물의 온도가 25℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력(peel adhesion)이 20N/25㎜ 이상이며, 또한, 상기 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리이고,
   상기 점착제 조성물의 온도가 100℃인 때, 스테인리스 판으로부터의 180도 박리 점착력이 10N/25㎜ 이하이며, 또한, 상기 점착제 조성물의 파괴현상이 계면박리인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 점착제 조성물에 의해 형성한 두께 100㎛의 덤벨형상 3호형에 의한 인장강도(引張强度)가 5MPa 이상이며, 또한 신장(伸張)이 800％ 이상인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 패널과 상기 하우징 사이에 끼워지고, 상기 패널 및 하우징에 점착된 점착제 조성물의 일부에 인장력을 가한 시에 상기 점착제 조성물이 연신(延伸)하여 상기 패널 및 하우징으로부터 계면 박리하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물을 사용한 것을 특징으로 하는 레이저 접합용 점착 테이프.
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