KR101767106B1

KR101767106B1 - 가열 후 자연박리되는 점착 시트

Info

Publication number: KR101767106B1
Application number: KR1020170022019A
Authority: KR
Inventors: 김광원
Original assignee: 김광원
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2017-02-20
Publication date: 2017-08-23

Abstract

본 발명은 피착체의 오염이나 손상 없이 저온 가열 후 점착 시트가 피착체로 부터 자연 박리되어 점착 시트를 제거하는 인력이 별도로 필요치 않아 인건비 절약 뿐만 아니라 가열 시 제거 속도가 빠르고 자연 박리가 일어나 생산성을 획기적으로 향상 할 수 있는 점착 시트를 제공한다.
본 발명의 점착 시트는 열 수축성을 가진 기재의 한 면에 발포제를 함유한 점착층으로 구성되어 있으며, 가열 후 발포 점착층의 발포제가 가열개시온도 70℃에서 발포 개시함과 동시에 기재필름이 동시에 가열에 의해 변형을 일으켜 짧은 시간 내에 피착체로부터 분리되어 생산성 향상에 기여할 수 있는 점착 시트를 제공한다.
가열 박리 기재는 가열 혹은 가압에 의해 변형되면 복원되지 않는 열 수축성
특성이 있는 필름을 포함하는 것을 특징으로 하며, 가열 방법은 초음파 세정을 동시에 할 수 있는 온수 조를 사용하거나 가열 온풍, 적외선 열 가열 방법으로 자연 박리하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열 후 자연박리되는 점착 시트{THERMALLY RELEASABLE ADHESIVE SHEET}

본 발명은 가열 후 자연박리되는 점착 시트에 관한 것으로, 상세하게는 가열 혹은 가압에 의해 변형되면 복원되지 않는 기재필름을 적용하고, 기재 한 면에 열에 의해 발포될 수 있는 발포제를 포함한 점착층으로 구성되어 가열 방법에 의해 발포와 동시에 기재필름의 변형을 일으켜 신속하게 자연 박리 될 수 있는 점착 시트 이며, 특히 초음파 온수 자연 박리 시 피착체의 세정을 동시에 할 수 있고, 온풍 가열이나 적외선 가열 등의 방법을 통하여 짧은 시간 내에 효율적으로 저온에서 자연 박리하여 피착체의 오염이나 손상 없이 회수할 수 있는 점착 시트에 관한 것이다.

현재 반도체 공정분야 그리고 전자제품부품 공정분야 등에서 소형화, 박막화되어 가면서 상온에서는 중간 공정 작업에서 피착체를 고 점착으로 완벽하게 밀착하여 보호하고 손상 없이 제거할 수 있는 고난도의 점착 물성이 요구되고 있으며, 중간가공을 마친 부품에서 점착 시트를 제거할 때 예민한 반도체 부품 등, 초박막 부품을 오염이나 손상 없이 빠르게 제거하여 생산비용이나 생산성 향상을 할 수 있는 공정 점착 필름이 요구된다.

한국 특허등록 10-1345484호에서는 가요성을 갖는 피착체나 아주 작은 피착체라도 파괴하지 않게 효율적으로 박리 회수할 수 있는 열 박리성 점착 시트 및 피착체의 회수 방법을 제공하는 특허로써 기존의 피착체가 가열 박리형 점착 시트의 가열처리 후의 표면 요철을 쉽게 추종하기 대문에, 점착층과 피착체와의 접촉면적이 충분히 저하되지 않고, 박리에 시간이 걸리거나, 박리할 수 없는 경우가 생기거나 생산성이 저하된다는 문제를 해결하기 위해 기재, 중간층 및 열 박리성 점착층으로 이루어진 열박리성 점착 시트에 있어서, 중간층의 두께와 열 점착층의 두께와 열박리성 점착층 내에 함유되는 열팽창 미소구의 최대 입자 직경과의 사이에 어떤 특정한 관계가 성립될 때에는, 가요성을 갖는 피착체 또는 아주 작은 피착체라도 효율적으로 박리 회수 방법을 제공하였다.

상기 특허 문헌에 기재된 시트는 종래 발포성 입자를 활용하여 가열 발포시켜 발포 면의 요철 생성으로 인해 피착체로부터 접착체의 계면에서 박리가 되는 것으로 기재필름에 중간층과 가열 발포층 또는 중간층과 가열 발포층 그리고 점착층을 두어 제품 제조 시 2회 내지 3회 코팅해야 하는 구조로 번거롭고 생산성이 저하되고 고비용의 단점이 있으며, 가열 발포제의 발포면적이나 발포입자 크기 발포 면의 조도 등 발포체의 물리적 성질을 조정하지 않으면 가열 발포 후 피착체에 계속 붙어있거나 완전 박리될 때까지는 시간이 많이 소요되어 인위적으로 제거해야 하는 불필요한 인력투입으로 인해 인건비, 생산성 저하 등을 초래한다.

또한, 한국특허공개 10-2015-0001497호에서는 기재필름인 열 수축 필름의 적어도 한 면에 열 수축 박리형 점착제 조성물이 도포된 점착층이 형성된 것을 특징으로 하는 열 수축 박리형 점착테이프를 게시하고 있다. 이 문헌에서, 상기 열 수축필름의 수축률은 60% 이상의 수축률을 갖는 중 수축 또는 고 수축 필름인 것을 특징으로 하고, 상기 열 수축 필름은 PET필름인 것을 특징으로 한다.

상기 특허는 점착층에 열 발포제를 사용하지 않고 단지 중 수축(수축률60~70%), 고 수축(수축률 70% 이상) 열 수축필름의 수축률을 이용한 열박리 점착 시트로 아크릴계 공중합체 성분을 사용하여 열 경화제 및 에너지 선 경화제를 사용한다고 기술되어 있다. 그리고 실시 예와 비교 예를 들어 상기 점착제와 경화제로 고 수축 필름 50㎛에 직접 10~15㎛ 두께로 코팅하여 100℃에서 1분간 건조한 후 에너지 선(UV) 경화를 진행 후 38㎛ 이형필름의 이형면에 합지한다고 기술되어 있다. 이 특허에 사용된 기재필름은 가열하면 70% 이상 수축하는 고 수축 특성이 있는 필름이다(고수축 필름: 물성표상 90℃에서 10초간 가열하면 종 방향으로 2%, 횡 방향으로 75%수축).

따라서, 고 수축 필름에 점착코팅을 하여 100℃에서 1분간 건조한다는 것은 모순이며 100℃에서 건조기에 들어가면 순간적으로 필름이 고수축하여 필름 형상을 유지하지 못하여 점착 시트 자체를 만들 수가 없다. 설사 이형필름에 점착제를 코팅하여 건조기에서 100℃에서 1분간 건조하여 기재필름인 고수축 필름에 합지한다 하여도 고수축 필름 표면에 코로나 처리나 프라이머 처리가 되어 있지 않아 피착체에 부착 후 제거시 점착제가 피착체 표면에 전사되는 심각한 문제를 초래한다. 비교 예3의 경우 저 수축 필름을 적용하면 수축률이 낮아 가장자리만 들뜨는데 그쳐 완벽한 계면 박리가 이루어지지 않는다고 기술되어 있다.

또한, 다른 실시 예와 비교 예에서 열 수축 후 점착력이 10~20gf/in로 점착력이 낮지만 점착 시트가 가열 후 인위적 제거를 동반하여야 하고, 점착 시트가 가열 후 저절로 스스로 떨어지는 자연 박리가 가능하지 못하였다.

한국 특허등록 1013454840000 한국특허공개 10-2015-0001497

본 발명은 전자부품 소재의 연마, 절삭, 도금, 에칭 등의 가공 공정 중 가공

소재인 피착제를 손상이나 오염 없이 회수하기 위한 방안을 제공하여, 후공정에서의 인건비 등 원가절감, 생산성 향상에 기여할 수 있는 보호필름을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 가열 혹은 가압에 의해 변형되면 복원되지 않는 기재필름을 적용하고, 기재 한 면에 열에 의해 발포될 수 있는 발포제를 포함한 점착제 층으로 구성되어 가열 방법에 의해 발포와 동시에 기재필름의 변형을 일으켜 신속하게 자연 박리 될 수 있는 점착 시트를 완성하였다. 여기서, 기재 필름은 가열이나 가압에 의해 한번 변형되면 다시 복원되지 않는 수축 특성이 있는 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 한다.

상기 기재필름은 100℃ 오븐(OVEN)온도에서 30분간 열 수축률이 종 방향으로

15% 내지 25%, 횡 방향으로 25% 내지 30%인 것과 100℃ 끓는 물 침적 상태에서 10초간 열 수축률이 종 방향으로 15% 내지 20%, 횡 방향으로 25% 내지 30%인 것과 특히, 90℃ 온도 60초 조건에서 필름의 수축률이 종 방향으로 0.5% 내지 3.0%, 횡 방향으로 3.0% 내지 6.0%인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 기재 한 면에 코팅되는 점착제 층의 점착제는 용액 중합형 열경화성 점착제로 즉, 2-헥실에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 비닐아세테이트, 아크릴산 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트로 용액 중합된 아크릴 공중합체

100 중량부에 금속알킬레이트 경화제 0.5~2.0중량부와 아지리딘 경화제 또는 이소시아네이트 경화제 4.0 중량부를 동시에 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 점착제는 용제형 용액 중합 아크릴 공중합체이므로 점착제 내에 함유된 용제를 열 건조해야 하기 때문에 기재필름 위에 점착코팅을 직접 도포하여 건조하면 기재필름을 가열하면 수축 변형될 수 있으므로 기재필름에 점착 코팅을 하지 아니하고 실리콘 처리된 이형 폴리에스테르 필름의 실리콘 처리 면에 열 발포제가 포함된 아크릴 점착제를 코팅하여 건조과정을 거쳐 기재필름의 코로나 처리 면과 합지하는 방법으로 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 기재필름의 코로나 처리 면과 합지하는 이유는 점착제와 코로나 처리 면과 밀착성을 강화시켜 피착체에 붙여서 제거할 때 점착제가 분리되거나 전사되지 않게 하기 위함이다. 만약, 기재필름에 코로나 처리되지 않는 면에 점착제가 합지되면 점착제와 기재필름 계면에서의 밀착성이 없어 피착체에 붙여서 제거 시 기재필름과 점착제가 분리되거나 점착제가 피착체에 전사되는 심각한 문제가 발생한다.

본 발명의 다른 하나의 점착제는 자외선 경화형 점착제로 올리고머는 관능기가 2이고, 유리전이 온도(Tg)가 -40℃ 내지 -50℃인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머(예, SARTOMER사, 상품명 'CN9021NS') 60 내지 90중량부, 2-헥실에틸 아크릴레이트 또는 이소 옥틸 아크릴레이트 10 내지 40 중량부, 벤조인 에테르, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드, 페닐글릴 올실레이트를 사용할 수 있으며 1 내지 6 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 점착제 2종에 대하여 열 발포제 3.0 내지 9.0 중량부, 블루안료 0.1내지 0.3중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제작된 본 발명의 점착 시트는 가열 또는 가압에 의해 한번 변형되면 복원되지 않는 특성이 있는 기재필름과 기재 필름 한 면에 열 발포제를 함유한 점착제층으로 피착체에 붙여 가열시 점착층 내에 있는 열 발포제가 수직, 수평 방향으로 팽창하면서 동시에 기재 필름 또한 가열에 의해 피착체의 반대방향 즉, 점착면의 반대방향으로 들뜨면서 변형을 일으켜 피착체에서 신속한 시간 내에 점착 시트가 피착체의 손상이나 오염없이 자연 박리된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열변형 박리형 점착 시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 열변형 박리형 과정의 단면도이다.

본 발명의 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에서 본 발명의 점착 시트는 기재 필름층(11)에 코팅된 점착제 층(12)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다. 점착제 층(12)에는 열 발포제(20)가 포함되어 있다. 피착체에 부착하기 전 이형제를 포함하는 세퍼레이터(13)에 부착되어 있다가 세퍼레이터(13)를 제거하고 피착체에 부착한다.

도 2에는 본 발명의 점착 시트가 열변형 박리되는 과정의 단면도가 도시되어 있다. 피착체(30)에 부착 후, 열이 가해지면 점착제 층(12) 내에 있는 열 발포제가 팽창(21)하는 동시에 기재 필름(11) 또한 가열에 의해 피착체의 반대방향 즉, 점착면의 반대방향으로 들뜨면서 수직, 수평방향으로 변형을 일으켜 피착체(30)에서 신속한 시간 내에 점착 시트가 피착체(30)의 손상이나 오염 없이 자연 박리하게 된다.

가열 방법은 초음파 세정을 동시에 할 수 있는 온수 조를 사용하거나 가열 온풍, 적외선 열 가열 방법 등으로 할 수 있다.

이하 본 발명의 각 구성 요소에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

1. 기재 필름층

본 발명의 기재필름의 특징은 가열이나 가압에 의해 한번 변형되면 다시 복원되지 않는 수축 성질을 가진 필름인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 열 수축성 폴리에스테르 필름을 사용한다.

특히, 상기 기재필름은 100℃ 오븐(OVEN)온도에서 30분간 열 수축률이 종 방향으로 15% 내지 25%, 횡 방향으로 25% 내지 30%인 것을 특징으로 한다. 비교 예로 일반 폴리에스테르 필름을 사용한 경우 동일한 조건에서 열 수축률이 종 방향으로 0% 내지 1.5%, 횡 방향으로 0% 내지 1.0%로 수축률 변화가 거의 없었다. 또한, 상기 기재필름은 100℃ 끓는 물 침적 상태에서 10초간 열 수축률이 종 방향으로 15% 내지 20%, 횡 방향으로 25% 내지 30%인 것을 특징으로 한다.

일반 폴리에스테르 필름의 경우 동일한 조건에서 열 수축률이 종 방향으로 0%, 횡 방향으로 0%으로 수축률 변화가 없었다. 또한, 90℃ 온도 60초 조건에서 필름의 수축률이 종 방향으로 0.5% 내지 3.0%, 횡 방향으로 3.0% 내지 6.0%인 것을 특징으로 한다. 비교 예로 일반 폴리에스테르 필름은 동일한 조건에서 종 방향 0%, 횡 방향 0%로 내열도가 150℃이기 때문에 수축이 전혀 나타나지 않는다.

상기 필름 특성으로 인하여 가열변형이나 가압 변형으로 인한 복원되지 않는

특성을 활용한 것을 특징으로 한다.

필름의 두께는 10 내지 75㎛, 바람직하게는 20 내지 50㎛, 특히, 20 내지 30㎛으로 사용하는 것이 바람직하다.

2. 열경화성 용액 중합형 점착제

2-1. 열경화성 점착제

본 발명은 용액 중합형 아크릴 공중합체로 이루어진 점착제이며 상기 아크릴 공중합체는 2-헥실에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 비닐아세테이트, 아크릴산 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트로 용액 중합하는 것을 특징으로 한다. 용액 중합시 주 용제는 점착층 내에 포함되어지는 열발포제의 열발포 개시온도 80℃인 점을 감안하여 저비점 용제인 즉, 비점이 80.8℃인 사이클로헥산을 사용하여야만 점착코팅 시 건조 시 용제만 증발하고 열발포제는 건조 공정 중 발포되지 않아야 하고, 저비점 용제류인 에틸아세테이트나 메틸에틸 케톤 등에는 발포제가 용해되기 때문에 용제에 용해되지 않는 저비점 용제를 사용하는 것을 특징으로 한다.

중합 순서는 반응기에 용제와 모노머, 그리고 라디칼 개시제를 투입한다. 이 때 용제, 모노머, 라디칼 개시제는 일부분만 반응기에 선행투입하고, 반응기를 가열시켜 반응을 진행하다가 나머지 모노머의 경우 적하법으로 반응이 진행되는 도중에 서서히 투입하고 적하법으로 투입된 모노머 반응 진행하며 일정시간 반응 진행 후, 냉각시켜 반응 종료한다.

2-2. 열경화성 경화제

본 발명의 점착제 조성물에 대한 열 경화제는 점착제층을 3차원 가교 구조로 네트워킹시키는 목적으로 사용되어 진다. 경화제로는 이소시아네이트경화제, 멜라민경화제, 금속 알킬레이트경화제, 아지리딘 경화제 등을 들 수 있는데, 상기 경화제 종류 중 금속 알킬레이트 경화제와 아지리딘 경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 경화제의 사용량은 아크릴 공중합체 100 중량부에 금속 알킬레이트 경화제 0.5~2.0중량부와 아지리딘 경화제 또는 이소시아네이트 경화제 1.0~3.0 중량부를 동시에 사용하는 것을 특징으로 한다.

이때 아지리딘 경화제의 경우 상온에서 가사시간이 짧아 가사시간을 연장

시켜줄 수 있는 지연제 트리에틸아민을 0.5내지 5.0중량부 사용할 수 있다.

3. 자외선 경화형 점착제

본 발명에 사용할 수 있는 두 번째 점착제는 자외선 경화형 점착제로 이루어지며 관능기가 2이고, 유리전이 온도(Tg)가 -40 ℃내지 -50 ℃인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머( 예, SARTOMER사, 상품명 'CN9021NS') 60 내지 90중량부, 2-헥실에틸 아크릴레이트 또는 이소 옥틸 아크릴레이트 10 내지 40중량부, 벤조인 에테르, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드, 및/또는 페닐글릴 올실레이트 1 내지 6 중량부를 사용할 수 있다.

4. 발포제

본 발명의 점착제 조성물에 포함되는 발포제는 피착체 제거 공정상 끓는 물

속에서 신속하게 발포할 수 있는 발포개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃ 저온형 발포제를 포함하고, 발포제 입자 크기는 5㎛ 내지 20㎛을 사용하고 점착제 100부에 대해 3 내지 9중량부 사용하는 것을 특징으로 한다.

5. 안료

본 발명의 점착제 조성물에는 피착체를 인식할 수 있는 블루 안료를 첨가하는 것을 특징으로 한다. 상기 안료는 적외선 센서가 피착물을 인식할 수 있고, 피착체를 오염시키지 않는 범위에서 점착제 100부에 대해 0.01 내지 0.3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 열경화성 점착제 층을 기재에 도포할 때는 실리콘 이형 처리 필름의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃에서 1분 내지 3분간 건조 후에 건조 후 기재필름의 코로나 면에 합지하여 50℃에서 숙성하는 것이 바람직하다.

이때, 건조 조건인 100℃에서 1분 내지 3분간 건조하는 이유는 1분 이하 건조하면 점착제 내에 포함되어 있는 용제가 완전히 휘발 되지 않아 잔류 용제가 남게 되는 문제가 발생한다. 3분 이상 건조하면 발포개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃ 저온형 발포제가 점착 시트 제조 공정 중에 발포되어 제 기능을 상실할 우려가 있다.

또한, 숙성온도 50℃ 이상에서 장시간 숙성하면 점착제에 함유되어 있는 발포제가 발포될 수 있기 때문에 발포개시 온도 이하의 온도로 저온 숙성시킨다.

저 파장대 자외선 경화형은 특별히 건조로를 통과하지 않기 때문에 열 발생 우려가 없고, 열로 인해 발포제가 공정 중에 발포되는 현상이 발생하지 않기 때문에 기재필름에 직접 코팅하여 시료를 얻을 수 있다.

제조 예

용액 중합형 점착조성물의 제조

2-헥실에틸 아크릴레이트 60 내지 80중량부, 부틸 아크릴레이트 10 내지 20 중량부, 비닐아세테이트 5 내지 10중량부, 아크릴산 3 내지 10중량부, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트 3 내지 10중량부, 용제인 사이클로헥산 30 내지 60중량부와 라디칼개시제 0.5 내지 5중량부를 반응기에 투입하되 용제, 모노머, 라디칼개시제는 일부분만 반응기에 선행투입하고, 반응기를 가열시켜 반응을 진행하다가 나머지 모노머의 경우 적하법으로 반응이 진행되는 도중에 서서히 투입하고 적하법으로 투입된 모노머 반응 진행하며 일정시간 반응 진행 후, 냉각시켜 반응을 종료하여 점착 조성물 1을 제조한다. 상기 반응된 아크릴 공중합체 점착제를 '조성물-1' 이라 한다.

자외선 경화형 점착조성물의 제조

관능기가 2이고, 유리전이 온도(Tg)가 -40℃ 내지 -50℃인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머(SARTOMER사, 상품명 'CN9021NS') 60 내지 90중량부, 2-헥실에틸 아크릴레이트 또는 이소 옥틸 아크릴레이트 10 내지 40중량부, 벤조인 에테르, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드, 및/ 또는 페닐글릴 올실레이트 1 내지 6 중량부인 자외선 경화형 점착제를 '조성물-2'라 한다.

실시 예 1

점착제'조성물-1' 100중량부에 아지리진 경화제 1 내지 3중량부, 금속알킬레이트 경화제 0.5 내지 2.0중량부, 가사시간 지연제 1 내지 3중량부, 블루 안료 0.1내지 3 중량부, 발포개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포 온도 110℃ 내지 120℃ 저온발포제를 투입하여 30분간 교반 분산한 후 23㎛ 실리콘 이형 처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃ 1분간 건조 후에 건조 후 도포 두께가 30㎛으로 만든 다음 25㎛의 상기 열 수축성 폴리에스테르 기재 필름 1의 코로나 처리 면에 합지하여 50℃에서 48시간 숙성한다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

실시 예 2

상기 점착제 '조성물-2' 100중량부에 블루 안료 0.1 내지 3.0중량부, 발포

개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃ 저온발포제를 3 내지 9중량부 투입하여 30분간 교반 분산한 후 25㎛의 열 수축성 폴리에스테르 기재 필름 1의 코로나 처리 면에 도포두께 30㎛으로 코팅한 후 23㎛ 실리콘 이형 처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면과 합지하여 200 내지 300나노미터 파장의 블랙라이트 자외선램프로 자외선 경화를 시킨다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

비교 예 1

점착제 '조성물-1' 100중량부에 아지리딘 경화제 1 내지 3중량부, 가사시간

지연제 1 내지 3중량부, 블루 안료 0.1 내지 3.0중량부, 발포개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃ 저온발포제를 3.0 내지 9.0중량부 투입하여 30분간 교반 분산한 후 23㎛ 실리콘 이형 처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃에서 1분 내지 3분간 건조 후에 건조 후 도포 두께가 30㎛으로 만든 다음 25㎛의 열 수축성 폴리에스테르 기재 필름 1의 코로나 처리 면에 합지하여 50℃에서 48시간 숙성한다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

비교 예 2

점착제'조성물-1' 100중량부에 이소시아네이트 경화제 1 내지 3중량부, 블루 안료 0.1내지 3.0 중량부, 발포개시 온도 70℃내지 80℃이고 최대 발포 온도 110℃ 내지 120℃ 저온 발포제를 3.0 내지 9.0중량부를 투입하여 30분간 교반 분산한 후 23㎛ 실리콘 이형처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃에서 1분 내지 3분간 건조 후에 건조 후 도포 두께가 30㎛으로 만든 다음 열 수축성 폴리에스테르 기재 필름 1의 코로나 처리 면에 합지하여 50℃에서 48시간 숙성한다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

비교 예 3

점착제 '조성물-1' 100중량부에 금속 알킬레이트 경화제 0.5 내지 2.0중량부, 아지리딘 경화제 1 내지 3중량부, 가사시간 지연제 1 내지 3중량부, 블루 안료 0.1 내지 3.0중량부, 발포개시 온도 70℃내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃의 저온발포제를 3.0 내지 9.0중량부 투입하여 30분간 교반 분산한 후 23㎛ 실리콘 이형 처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃에서 1분 내지 3분간 건조 후에 건조 후 도포 두께가 30㎛으로 만든 다음 가열 혹은 가압에 의해 변형되면 복원 성질이 없는 일반 폴리에스테르 25㎛ 기재필름의 코로나 처리 면에 합지하여 50℃에서 48시간 숙성한다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

비교 예 4

점착제 '조성물-1' 100중량부에 금속 알킬레이트 경화제 0.5 내지 2.0중량부, 아지리딘 경화제 1 내지 3중량부, 가사시간 지연제 1 내지 3중량부, 블루 안료 0.1 내지 3.0중량부를 30분간 교반 분산한 후 23㎛ 실리콘 이형 처리 폴리에스테르 필름(SKC, SG-31)의 실리콘 처리 면에 도포하여 100℃에서 1분 내지 3분간 건조 후에 건조 후 도포 두께가 30㎛으로 만든 다음 열 수축률이 90℃에서 10초간 60%인 40㎛ 고수축 필름(SKC, 상품명 'SP-19N' 또는 도레이 첨단소재, 상품명'XS491N')에 합지하여 50℃에서 48시간 숙성한다. 하기 방법으로 물성을 평가하여 표 1 내지 표 4에 게시하였다.

[물성 측정 평가 방법]

1. 점착력 측정방법

점착 시트를 25.4mm 폭, 15cm길이로 자른 후 점착면을 스테인레스 304면에 2kg 이상 압력으로 균일하게 붙인 후 상온 23.5℃에서 30분간 방치 후 180도 각도로 300mm/min 속도로 점착면이 스테인레스 304 계면에서 벗겨내는(180^opeel) 힘을 측정한다. (KS A-1107 참조)

2. 점착제 외관 변형[오렌지필 현상, Orange Peel] 여부 확인

점착 시트는 상기 실시 예나 비교 에서와 같이 이형필름에 점착 코팅하여 점착제 내의 용제를 휘발시키고, 점착 조성물과 경화제를 열경화 반응을 시켜야 하는 과정 즉, 건조조건 평균 100℃ 에서 20M 내지 30M의 드라이 챔버(열건조로)를 거쳐 기재필름이 코로나 처리 면과 합지하여 롤 형태로 연속적으로 감아지게 된다. 이때, 특히 연속적인 롤 와인딩 압력과 롤 길이가 증가하면서 롤 누적 지름이 증가 되면 롤 무게가 10kgf/cm² 이상 증가하게 된다.

이때, 내부 점착층의 경화가 열건조로 내에서 완벽하게 3차원 구조의 네트워킹 경화가 이루어지지 않게 되면 롤 무게, 와인딩 텐션으로 인하여 점착면이 오렌지 껍데기 모양처럼 울퉁불퉁 엠보 모양으로 변형되어 점착면의 표면 조도가 불균일하게 되며, 가열 발포 후 일정한 박리성을 얻지 못한다. 이러한 현상을 오렌지 필 현상이라 하며, 상기와 같이 실시 예와 비교 예에서 시료를 만든 후, 이때 시료의 크기는 A4 크기이었으며, 50℃에서 48시간 숙성조건으로 오븐기를 세팅한 후 시료를 오븐기에 넣고, 시료 위에 A4 크기 10kg 무게의 직사각형 금속판을 올려 넣은 후 10kg/cm²가압 상태에서 50℃에서 48시간 숙성시킨 후 외관을 관찰한다.

3. 점착 시트의 가열 제거 방법

3-1. 온수 즉, 끓는물 침적하여 피착체에서 박리 완료되는 시간측정 및 피착체의 점착제 오염 여부 평가

점착 시트를 가로 10cm, 세로 10cm로 절단한 후 점착면을 유리면, 금속 소재인 알루미늄 면에 2kg 이상의 힘으로 균일하게 붙인 후 끓는 물 온수(Hot water)에 침수시켜 담근다.

끓는 물속에서 점착 시트 시료가 유리면과 알루미늄 면에서 박리 완료되는 시간을 측정하고, 점착 시트가 박리된 피착체 즉, 유리판과 알루미늄판을 꺼내어 공기 중에서 건조하여 점착 시트가 붙어있었던 자리에 점착제 오염 여부를 관찰한다.

3-2. 피착체(스테인레스 금속판)을 가열하여 박리 완료되는 시간 측정 및 피착체의 점착제 오염 여부 평가

점착 시트를 가로 10cm, 세로10cm로 절단한 후 점착면을 피착체 즉, 스테인

레스 304면에 2kg 이상의 힘으로 균일하게 붙인 후 스테인레스 304면을 핫플레이트에 올려놓고 가열하여 온도를 측정하면서 점착 시트 시료가 피착체, 스테인레스 304면에서 박리 완료되는 시간을 측정하고, 점착 시트가 박리된 피착체 즉, 유리판과 알루미늄판을 꺼내어 공기 중에서 건조하여 점착 시트가 붙어 있었던 자리에 점착제 오염 여부를 관찰한다.

	SUS 점착력 [gf/in]	점착제 외관 변형 [오렌지필 현상, Orange peel]
실시 예 1	776	외관 변형 없음
실시 예 2	897	외관 변형 없음
비교 예 1	885	오렌지필 현상발생
비교 예 2	754	오렌지필 현상 발생
비교 예 3	735	외관 변형 없음
비교 예 4	1097	외관 변형 없음

	끓는 물 침적하여 피착체에서 박리 완료되는 시간[초,sec]
	유리	알루미늄
실시 예 1	17	10
실시 예 2	17	10
비교 예 1	17	10
비교 예 2	17	10
비교 예 3	38	24
비교 예 4	16	8

	끓는 물 침적시 피착체의 점착제 오염 여부
	유리	알루미늄
실시 예 1	오염 없음	오염 없음
실시 예 2	오염 없음	오염 없음
비교 예 1	오염 없음	오염 없음
비교 예 2	오염 없음	오염 없음
비교 예 3	오염 없음	오염 없음
비교 예 4	점착제 전사되어 오염 심함	점착제 전사되어 오염 심함

	스테인레스 금속판 가열시 박리 완료되는 시간[초,sec]	스테인레스 금속판 가열시 점착제 오염 여부
실시 예 1	7	오염 없음
실시 예 2	7	오염 없음
비교 예 1	7	오염 없음
비교 예 2	7	오염 없음
비교 예 3	18	오염 없음
비교 예 4	6	점착제 전사되어 오염 심함

상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시 예와 비교 예의 결과에서 상온상태의 가열 박리 전 점착력은 모두 가공공정 중 피착체에서 들뜨는 현상 없이 강한 밀착력을 발휘할 수 있는 500gf/in 이상의 점착력으로 시료 모두 우수한 점착력을 보였다.

숙성과정에서의 점착 시트의 가압하중으로 인한 점착면의 외관 변형 현상을 관찰 시 비교 예 1, 비교 예 2 를 제외한 모두 외관 변형 없이 오렌지 필이 발생하지 않았다. 오렌지필 현상이 발생하지 않은 실시 예 1과 비교 예 3, 비교 예 4의 경화제는 금속 경화제와 아지리딘 경화제를 동시에 사용되었다. 또한, 비교 예 1 의 경화제는 아지리딘 경화제 단독으로 사용되었고, 비교 예 2에서의 경화제는 이소시아네이트 경화제 단독으로 사용되어 코팅 후 드라이 오븐에서 완전 3차원 네트워크 가교 경화가 이루어지지 않고 숙성과정을 통하여 3차원 네트워크 가교 경화가 이루어지는 아지리딘 경화제와 이소시아네이트 경화제의 특성상 숙성 시 가압 압력으로 점착층의 오렌지 필이 심하게 발생됨을 알 수 있었고, 따라서 실시 예 1과 비교 예 3, 비교 예 4와 같이 금속 알킬레이트 경화제를 아지리딘 경화제와 동시에 사용하여야 외관 변형 현상 즉, 오렌지 필 현상을 막을 수가 있음을 알 수 있었다.

금속 알킬레이트 경화제는 드라이 오븐에서 3차원 네트워크 가교 경화가 이루어지기 때문에 점착층이 단단한 막을 형성하여 가압압력을 주더라도 점착층 외관 변형이 발생하지 않는다.

아지리딘 경화제나 이소시아네이트 경화제의 역할은 기재필름과 숙성을 통하여 강한 우레탄 결합으로 인해 기재 밀착성을 강화시키는 특성을 가지고 있지만 이는 숙성을 통해서 가능하다. 즉, 드라이 오븐에서 건조 후 완전 가교 반응을 못하여 점착층이 단단하지 못한 유동성 고체 상태로 숙성 시 압력을 받으면 모양이 변해 오렌지 필 현상이 발생하게 된다.

상기 결과로 알 수 있듯이 드라이 오븐에서 완전 가교되어 코팅 막이 견고하게 해 주는 역할을 하는 금속 알킬레이트 경화제와 숙성 과정을 통해 기재필름의 코로나 처리 면과의 밀착성을 강화시켜주는 아지리딘 경화제나 이소시아네이트 경화제 중 어느 한 종을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 실시 예 2도 오렌지필 현상이 발생하지 않았는데 이는 자외선 경화의 특성으로 자외선을 방사하는 순간 라디칼 반응이 순간적으로 이루어져 완전한 3차원 가교 구조로 견고한 점착층이 형성되어 외관 변형이 발생하지 않았다.

상기 실험에서 확인되는 바와 같이 끓는 물 침적실험 시 실시 예 1, 실시 예2, 비교 예 1, 비교 예 2에서 점착층의 경화제나 점착제 그리고 가교방법이 다르지만 가열이나 가압에 의해 한번 변형되면 다시 복원되지 않는 성질을 가진 폴리에스테르 필름 기재필름을 동일하게 사용하고 점착층 내에 발포 입자를 함유하는 동일하게 함유한 경우 유리에서나 알루미늄 면에서 동일한 시간에 자연 박리 되었다. 그러나 가열이나 가압에 의해 한번 변형되어도 다시 복원되는 성질을 가진 일반 열가소성 폴리에스테르 필름의 기재를 사용한 비교 예 3은 완전 박리까지 2배 또는 2배 이상의 시간이 소요되었다. 비교 예 4에서는 기재필름이 수축률 60% 이상인 고수축 필름을 사용하고 점착층에 열 발포제는 함유하고 있지 않은 경우로 가열 완전 박리 시간은 조금 빠르지만 기재필름이 오그라들면서 점착제가 피착체에 그대로 전사되어 필름만 오그라들어 수축되었다. 그리고 끓는 물에 침적되어 실험 중 알루미늄 면에서 박리되는 속도가 유리면에서 박리되는 속도보다 빠른 것은 알루미늄의 열전도도가 높아 피착체의 가열 상승 온도가 빨리 전달되어 박리 시간이 좀 더 짧게 소요됨을 알 수 있다. 금속판 가열 시 박리 시험에서도 동일한 경향으로 결과가 나타났다.

상기와 같이, 본 발명의 점착 시트는 가열 또는 가압에 의해 한번 변형되면 복원되지 않는 열 수축 특성이 있는 기재 필름과 기재 필름 한 면에 열 발포제를 함유한 점착제층으로 피착체에 붙여 가열 시, 점착층 내에 있는 열 발포제가 팽창하는 동시에 기재 필름 또한 가열에 의해 피착체의 반대방향 즉, 점착 면의 반대 방향으로 들뜨면서 수직, 수평방향으로 변형을 일으켜 피착체에서 신속한 시간 내에 점착 시트가 피착체의 손상이나 오염 없이 자연 박리되는 되는 효과를 얻어 산업적으로 원가 절감 극대화와 생산성 향상, 수율 향상에 획기적으로 기여할 수 있다.

본 발명의 점착 시트를 사용하면, 반도체 공정분야 그리고 전자제품부품 공정분야 등에서 중간 공정 작업에서 피착체를 고 점착으로 완벽하게 밀착하여 보호하고 손상 없이 빠르게 자연 박리 제거시킬 수 있다.

11 : 기재필름
12 : 열 발포제 함유 점착제 층
13 : 세퍼레이터
20 : 발포제(가열 전)
21 : 발포제(가열 후)
30 : 피착체

Claims

100℃ 오븐 온도에서 30분간 열 수축률이 종 방향으로 15% 내지 25%, 횡 방향으로 25% 내지 30%, 100℃ 끓는물 침적 상태에서 10초간 열 수축률이 종 방향으로 15% 내지 20%, 횡 방향으로 25% 내지 30%이며, 90℃ 온도 60초 조건에서 필름의 수축률이 종 방향으로 0.5% 내지 3.0%, 횡 방향으로 3.0% 내지 6.0%인 열 수축성 기재필름 층 및 상기 기재필름 층에 코팅된, 발포제를 포함하는 점착제 층으로 이루어지는 점착 시트에 있어서,
상기 점착제는
2-헥실에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 비닐아세테이트, 아크릴산 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트로 용액 중합된 아크릴 공중합체 100 중량부, 금속알킬레이트 경화제 0.5~2.0중량부와 아지리딘 경화제 또는 이소시아네이트 경화제1.0~4.0중량부, 열 발포제 3.0 내지 9.0 중량부, 블루안료 0.1 내지 0.3중량부를 함유하는 용액 중합형 열경화성 점착제; 또는
관능기가 2이고, 유리전이 온도(Tg)가 -40℃ 내지 -50℃인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 60내지 90중량부, 2-헥실에틸 아크릴레이트 또는 이소 옥틸 아크릴레이트 10 내지 40 중량부, 벤조인 에테르, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀옥사이드 및/또는 페닐글릴 올실레이트 1 내지 6중량부, 열 발포제 3.0 내지 9.0 중량부, 블루 안료 0.1 내지 0.3중량부를 함유하는 자외선 경화형 점착제인 것을 특징으로 하는 점착 시트.

제1항에 있어서, 상기 기재필름 층은 폴리에스테르 필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 점착 시트.

삭제

제1항에 있어서, 상기 용액 중합형 열경화성 점착제는 사이클로헥산 용제를 사용하여 중합된 것을 특징으로 하는 점착 시트.

삭제

제1항에 있어서, 상기 발포제는 발포개시 온도 70℃ 내지 80℃이고 최대 발포온도 110℃ 내지 120℃ 저온형 발포제인 것을 특징으로 하는 점착 시트.

제1항에 있어서, 상기 점착제 층은 상기 기재필름 층의 코로나 처리 면에 코팅된 것을 특징으로 하는 점착 시트.