KR101649341B1 - 손으로 찢을 수 있는 내마모성 점착 테이프 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬도가 10 내지 30 데니어(denia)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데이어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되는 점착층을 포함하는 내마모성 점착 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

손으로 찢을 수 있는 내마모성 점착 테이프 및 그 제조 방법{HAND-TEARABLE ADHESIVE TAPE HAVING A GOOD DURABILITY OF ABRASION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 손으로 찢을 수 있는 내마모성 점착 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 별도의 도구 없이 손으로 쉽게 절단할 수 있고, 자동차 전기배선장치 등에 적용되어 부품의 마모를 방지할 수 있는 내마모성 점착 테이프 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 전기배선장치(Wiring Harness, 와이어링 하네스)는 차에 필요한 와이어 배선을 조합하여 묶은 것을 말하는 것으로, 차에 사용되는 전선은 일반 전선보다 선의 직경이 가늘고, 절연 비닐의 두께도 다소 얇으므로, 마찰이나 고온 등에 의한 손상에 취약하다. 따라서, 마찰 및 열 등에 의해 전선이 마모되는 것을 방지하기 위해 내마모성 점착 테이프 등으로 상기 전선들을 감아 보호하고 있다.

이러한 내마모성 점착 테이프는 전선을 고온 및 마찰로부터 보호하기 위해 높은 내열 특성 및 내마모 특성을 가져야 하기 때문에, 테이프의 강도가 높아 손으로 절단이 어렵고, 절단 시에 가위나 칼 등의 절단 도구가 요구되어 작업성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 손으로 절단이 가능한 내마모성 테이프를 개발하기 위한 연구가 시도되고 있다.

예를 들면, 한국공개특허 제2012-0094940호(특허문헌 1)에는, 폭을 기준으로 한 날실의 쓰레드 카운드(thread count)가 2000 ~ 4000dtex/cm이고, 길이를 기준으로 한 쓰레드 카운트(thread count)가 8000 ~ 20,000 dtex/cm인 패브릭 기재의 일면에 점착제 코팅을 형성한 패브릭 점착 테이프가 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1의 패브릭 기재에 있어서, 씨실의 쓰레드 카운트는 400dtex 이상, 바람직하게는 550 dtex이며, 날실의 쓰레드 카운트는 50 dtex 이상, 바람직하게는 55 dtex 이상이다. 상기 특허문헌 1에는, 상기와 같은 조건을 만족하는 패브릭 점착 테이프의 경우, 씨실의 쓰레드 카운트가 날실의 쓰레드 카운트에 비해 높기 때문에, 씨실 방향으로 손 찢김성이 담보된다고 기재되어 있으나, 본 발명자들의 연구 결과, 특허문헌 1과 같이 쓰레드 카운트를 갖는 패브릭 기재를 사용한 점착 테이프는 강도가 높아 별도의 도구 없이 손으로 찢기는 어려웠으며, 손 찢김성을 갖도록 하기 위해서는 패브릭 원단에 감량 처리 등과 같은 별도 처리를 수행하여 씨실과 날실에 의도적인 손상을 주어야 하는 것으로 나타났다.

KR 10-2012-0094940 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감량 처리와 같은 별도의 처리 없이도 손 찢김성을 가질 수 있고, 내마모성이 우수한 점착 테이프 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

일 측면에서, 본 발명은 섬도가 10 내지 30 데니어(denia)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데이어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 기재층; 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되는 점착층을 포함하는 내마모성 점착 테이프를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 기재층은 폭 방향으로 1cm당 70개 내지 100개의 경사를 포함하고, 길이 방향으로 1cm당 20개 내지 40개의 위사를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경사 및 위사는 폴리에스테르사일 수 있으며, 보다 바람직하게는, PET(Polyethyleneterepthalate) 사일 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 경사는 모노사인 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 점착층은 고무계 점착제, 아크릴계 점착제 등에 의해 형성될 수 있으며, 상기 점착층의 두께는 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 내마모성 점착 테이프는, 상기 기재층과 점착층 사이에 프라이머층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 프라이머층은, 기재층과 점착층의 점착력을 향상시키기 위한 것으로, 폴리아크릴산 에스테르 수지를 포함하는 코팅액을 상기 기재층 상에 도포함으로써 형성될 수 있으며, 그 두께는 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 것이 바람직하다.

다른 측면에서, 본 발명은 섬도가 10 내지 30 데니어(denia)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데이어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 원단을 제공하는 단계; 상기 원단 상에 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층 상에 점착층을 형성하는 단계를 포함하는 내마모성 점착 테이프의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 점착 테이프는 감량 처리와 같은 별도의 처리 없이도 우수한 손 찢김성을 가지며, 내열성 및 내마모성도 우수하다.

도 1은 본 발명의 점착 테이프의 일 구현예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 기재층의 조직을 보여주는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 하기 도면들은 본 발명을 보다 자세하게 설명하게 위한 것으로, 본 발명의 일 구현예들에 불과하며, 본 발명이 도면에 도시된 범위로 한정되는 것은 아니다. 한편, 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 도면에 개시된 각 구성요소들은 발명의 원활한 이해를 위해 과장, 축소 또는 생략되어 표현될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 점착 테이프의 일 구현예가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 점착 테이프(1)는 기재층(10) 및 상기 기재층(10)상에 형성되는 점착층(30)을 포함한다.

이때, 상기 기재층(10)은 경사(12)와 위사(14)가 서로 직교 교차하도록 직조된 원단으로 이루어진다. 이때, 상기 경사(12)로는 섬도(fineness)가 10데니어 내지 30데니어(denia)인 실을 사용하고, 상기 위사(14)로는 섬도가 100 내지 180데니어(denia)인 실을 사용한다. 이때, 상기 경사는 세로실(날실), 상기 위사는 가로실(씨실)을 의미하며, 섬도는 실의 굵기를 나타내는 것으로, 9,000m가 1g인 실의 굵기를 1데니어로 표시한다.

상기 기재층(10)의 경사(12)의 섬도가 10데니어 미만인 경우에는 실의 강도가 낮아 테이핑 작업시 끊어지기 쉽고, 내마모성 및 인장력이 저하되는 등의 문제점이 있으며, 경사의 섬도가 30 데이어를 초과하는 경우에는, 감량 처리와 같은 별도의 공정을 수행하지 않는 한 손으로 절취하기 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 상기 기재층(10)의 위사(14)의 섬도가 100데니어 미만인 경우에는 내마모성이 저하되고, 점착층 형성 시에 점착제가 기재층 아래로 배어나와 장비 오염을 유발할 수 있다는 문제점이 있으며, 위사의 섬도가 180 데니어를 초과할 경우에는 말림 현상이 발생하는 문제점이 있다.

도 2에는 본 발명의 기재층(10)을 형성하는 원단의 조직이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기재층(10)은 경사(12)의 섬도가 위사(14)의 섬도에 비해 매우 작은 것을 그 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 있어서, 상기 경사(12)는 위사(14)의 섬도 대비 10% 내지 20%의 섬도를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명은 이와 같이 경사의 섬도가 위사의 섬도에 비해 매우 낮기 때문에, 우수한 횡 방향 인열성을 가지며, 감량 처리와 같은 별도의 처리를 수행하지 않아도 손으로 쉽게 절취할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 기재층(10)은 폭 방향으로 1cm당 70개 내지 100개의 경사를 포함하고, 길이 방향으로 1cm당 20개 내지 40개의 위사를 포함하는 것이 바람직하다. 기재층(10)의 위사 및 경사의 밀도가 상기 수치 범위를 만족할 경우, 손으로 손쉽게 절취되면서도 충분한 내마모성을 구현할 수 있다. 또한, 점착층 형성 시 점착제가 기재층 아래로 배어나오는 것을 방지하여 장비의 오염을 최소화할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 점착 테이프는 기재층(10)의 경사의 섬도를 낮추는 대신에 경사의 밀도를 높임으로써, 절취성을 저하시키지 않으면서도 우수한 내마모성을 구현할 수 있도록 하였다. 또한, 경사의 밀도가 종래의 점착 테이프들에 비해 촘촘하기 때문에, 기재층의 간극에 의해 점착제가 배어나오는 현상을 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 경사 및 위사는 폴리에스테르사일 수 있으며, 보다 바람직하게는, PET(Polyethyleneterepthalate) 사일 수 있다. 폴리에스테르사는 종래에 사용되던 면사나 혼방 섬유사(TC사)에 비해 내열성 및 내마모성이 우수하기 때문에, 폴리에스테르사, 특히 PET 사를 이용하여 기재층(10)을 형성할 경우, 자동차 엔진과 같이 고온 및 마찰이 발생하는 곳에 적용되기에 보다 적합하다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 경사는 모노사인 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 모노사는 단일 필라멘트로 이루어진 실을 의미하는 것으로, 본 발명과 같이, 경사로 모노사를 사용할 경우, 손으로 절취 가능한 특성을 가지면서도 우수한 내마모성을 구현할 수 있다.

다음으로, 상기 점착층(30)은, 점착성을 부여하기 위한 것으로, 당해 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 다양한 재질의 점착제들, 예를 들면, 아크릴계 점착제 또는 고무계 점착제 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 점착층(30)을 형성하기 위한 점착제로는, 예를 들면, BA-8335 (두성산업) 등이 사용될 수 있다.

이때, 상기 점착층의 두께는 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 것이 바람직하다. 점착층의 두께가 10㎛ 미만인 경우에는 점착력이 떨어져 전선에 부착되지 않으며, 30㎛를 초과할 경우에는, 점착 테이프의 제거가 어렵다는 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 내마모성 점착 테이프는, 필요에 따라, 상기 기재층(10)과 점착층(30) 사이에 프라이머층(20)을 더 포함할 수 있다. 상기 프라이머층(20)은 점착제가 기재층(10) 하부로 배어나오는 것을 방지하기 위한 것으로, 예를 들면, 폴리아크릴산 에스테르 수지를 포함하는 코팅액에 의해 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리아크릴산 에스테르 수지, 계면 활성제 및 물을 포함하는 코팅액에 의해 형성될 수 있다.

이때, 상기 코팅액은 그 점도가 1만 내지 5만cps, 바람직하게는 1만 내지 3만cps 정도일 수 있다. 본 발명자들의 연구에 따르면, 프라이머층을 형성하는 코팅액의 점도가 1만 cps 미만인 경우에는 프라이머층이 균일하게 형성되지 않으며, 5만 cps를 초과하는 경우에는 점도가 너무 높아 작업성이 떨어지는 것으로 나타났다.

한편, 상기 코팅액 내의 폴리아크릴산 에스테르 수지의 고형분 함량은 50중량% 내지 60중량%, 바람직하게는, 55중량% 내지 57중량% 정도일 수 있다. 코팅액 내의 수지 고형분 함량이 상기 수치 범위를 만족할 경우, 프라이머층이 균일하게 형성되고, 작업성이 우수하게 나타난다.

상기 프라이머층(20)을 형성하기 위한 프라이머 코팅액으로는, 예를 들면, PL-8000 (DK케미칼) 등이 사용될 수 있다.

한편, 상기 프라이머층(20)의 두께는 10㎛ 내지 30㎛ 정도인 것이 바람직하다. 프라이머층 두께가 10㎛ 미만인 경우에는 기재층의 간극을 메워주지 못하여 점착제가 배면 측으로 배어나올수 있으며, 30㎛를 초과할 경우, 기재층의 경도가 높아지고 절취시 백색분말이 발생할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 점착 테이프의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 점착 테이프의 제조 방법은 섬도가 10 내지 30 데니어(denia)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데이어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 원단을 제공하는 단계; 상기 원단 상에 프라이머층을 형성하는 단계; 및 상기 프라이머층 상에 점착층을 형성하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 원단은 경사와 위사가 서로 직교 교차하도록 직조된 원단으로 이루어진다. 이때, 상기 경사는 섬도(fineness)가 10데니어 내지 30데니어(denia)이고, 상기 위사는 섬도가 100 내지 180데니어(denia)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 원단은 폭 방향으로 1cm당 70개 내지 100개의 경사를 포함하고, 길이 방향으로 1cm당 20개 내지 40개의 위사를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 경사 및 위사는 폴리에스테르사, 보다 바람직하게는, PET(Polyethyleneterepthalate) 사일 수 있다.

다음으로, 상기 원단 상에 프라이머층 형성용 코팅액을 도포한 후, 건조시켜 프라이머층을 형성한다. 이때, 상기 코팅액은 폴리아크릴산 에스테르 수지, 계면활성제, 물 등을 포함할 수 있으며, 그 점도가 1만 내지 5만cps, 바람직하게는 1만 내지 3만cps 정도이고, 고형분 함량이 50중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 55중량% 내지 57중량% 정도인 것이 바람직하다.

한편, 상기 코팅액 도포는, 당해 기술 분야에 잘 알려진 코팅액 도포 방법, 예를 들면, 바 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 등에 의해 이루어질 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 건조는, 예를 들면, 90℃ 내지 110℃에서 10 초 내지 40 초 정도 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방법을 통해 프라이머층이 형성되면, 상기 프라이머층 상에 점착제를 도포한 후 건조시켜 점착층을 형성한다. 상기 점착제로는, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등이 사용될 수 있으며, 점착제 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에 잘 알려진 방법들, 예를 들면, 바 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅 등에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 상기 점착제의 건조는, 예를 들면, 120℃ 내지 130℃에서 1분 내지 3분 정도 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명의 점착 테이프는, 내열성 및 내마모성이 우수하여 자동차 엔진과 전자,가전용 등 고온이면서, 마찰 등이 심한 부품에 적용되기에 적합하다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.

실시예

20데니어 섬도를 갖는 경사와 150데니어 섬도를 갖는 위사를 직조하여, 경사 밀도 85개/cm, 위사 밀도 30개/cm인 원단을 제작하였다. 이때, 상기 경사와 위사는 PET 사였으며, 경사는 단일 필라멘트로 이루어진 모노사였다.

폴리아크릴산 에스테르 수지 55중량%, 계면활성제 3중량% 및 물 42중량%를 혼합하여 프라이머 코팅액을 제조하였다. 이때, 상기 프라이머 코팅액의 점도는 2만cps 정도였다.

상기 프라이머 코팅액을 원단 상에 도포한 후 100℃에서 20초 동안 건조시켜 두께 20㎛의 프라이머층을 형성하였다. 그런 다음, 상기 프라이머층 상에 아크릴계 점착제 BA-8335(두성산업)를 도포한 다음 120℃로 2분 동안 건조시켜 두께 20㎛의 점착층이 형성된 점착 테이프를 제조하였다.

비교예 1

75 데니어 섬도를 갖는 경사와 300 데니어 섬도를 갖는 위사를 직조하여, 경사 밀도 46개/cm, 위사 밀도 30개/cm인 원단을 제작하였다. 이때, 상기 경사와 위사는 PET 사였다.

아크릴계 점착제 BA-8335(두성산업)를 도포한 다음 120℃로 2분 동안 건조시켜 두께 20㎛)의 점착층이 형성된 점착 테이프를 제조하였다.

비교예 2

75 데니어 섬도를 갖는 경사와 300 데니어 섬도를 갖는 위사를 직조하여, 경사 밀도 46개/cm, 위사 밀도 30개/cm인 원단을 제작한 후, 가성소다 용액에 침지시켜 액류 감량 처리를 수행하였다. 이때, 상기 경사와 위사는 PET 사였다.

상기 원단 상에 아크릴계 점착제 BA-8335(두성산업)를 도포한 다음 120℃로 2분 동안 건조시켜 두께 20㎛의 점착층이 형성된 점착 테이프를 제조하였다.

비교예 3

45 데니어 섬도를 갖는 경사와 150 데니어 섬도를 갖는 위사를 직조하여, 경사 밀도 40개/cm, 위사 밀도 22개/cm인 원단을 제작한 점을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 점착 테이프를 제조하였다.

비교예 4

65 데니어 섬도를 갖는 경사와 150 데니어 섬도를 갖는 위사를 직조하여, 경사 밀도 35개/cm, 위사 밀도 32개/cm인 원단을 제작한 점을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 점착 테이프를 제조하였다.

실험예

실시예 및 비교예 1 ~ 3에 의해 제조된 점착 테이프의 인열 특성 및 내마모성을 측정하였다. 측정 방법은 하기에 기재된 바와 같으며, 측정 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.

(1) 인열 특성 : 자동차 하네스 와이어링 작업공정 상(패커드코리아) 실제 작업자의 작업 용이성을 상, 하로 평가하였다. 점착 테이프가 손으로 절취되는 경우를 상, 손으로 점착테이프가 절취되지 않는 경우를 하로 표시하였다.

(2) 내마모성 : 점착테이프를 직경 10mm의 굴대에 부착하여 직경 0.45mm 스프링 와이어 핀으로 왕복 운동을 실시하여 테이프가 마모되어 찢어질 때까지의 횟수를 측정하였다.

구분	인열 특성	내마모성(회)
실시예	상	130
비교예 1	하	450
비교예 2	상	110
비교예 3	하	150
비교예 4	하	170

1 : 점착 테이프
10 : 기재층
20 : 프라이머층
30 : 점착층

Claims (15)

1. 섬도가 10 내지 30 데니어(denier)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데니어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 기재층;
   상기 기재층의 적어도 일면에 형성되는 점착층; 및
   상기 기재층과 점착층 사이에 프라이머층을 포함하고,
   상기 기재층은 경사의 밀도가 70개/cm 내지 100개/cm이고, 위사의 밀도가 20개/cm 내지 40개/cm이고,
   상기 경사는 위사의 섬도 대비 10% 내지 20%의 섬도를 가지며,
   상기 프라이머층은 폴리아크릴산 에스테르 수지, 계면 활성제 및 물을 포함하는 코팅액에 의해 형성되는 것이며,
   상기 코팅액은 점도가 1만 내지 5만cps이고,
   상기 코팅액 내의 폴리아크릴산 에스테르 수지의 고형분 함량은 50중량% 내지 60중량%인, 내마모성 점착 테이프.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 경사 및 위사는 폴리에스테르사인 내마모성 점착 테이프.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 경사는 모노사인 내마모성 점착 테이프.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 점착층은 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 또는 이들의 조합인 내마모성 점착 테이프.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 섬도가 10 내지 30 데니어(denier)인 경사와, 섬도가 100 내지 170 데니어인 위사를 직조(weaving)하여 형성된 원단을 제공하는 단계;
    상기 원단 상에 프라이머층을 형성하는 단계; 및
    상기 프라이머층 상에 점착층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 원단은 경사의 밀도가 70개/cm 내지 100개/cm이고, 위사의 밀도가 20개/cm 내지 40개/cm이고,
    상기 경사는 위사의 섬도 대비 10% 내지 20%의 섬도를 가지며,
    상기 프라이머층을 형성하는 단계는, 상기 원단 상에 폴리아크릴산 에스테르 수지, 계면 활성제 및 물을 포함하는 코팅액을 도포한 후 건조시키는 방법으로 수행되며,
    상기 코팅액은 점도가 1만 내지 5만cps이고,
    상기 코팅액 내의 폴리아크릴산 에스테르 수지의 고형분 함량은 50중량% 내지 60중량%인, 내마모성 점착 테이프의 제조 방법.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제11항에 있어서,
    상기 점착층을 형성하는 단계는, 상기 프라이머층 상에 점착제를 도포한 후 건조시키는 방법으로 수행되는 것인 내마모성 점착 테이프의 제조 방법.

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