KR101814295B1 - 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프 - Google Patents

높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프 Download PDF

Info

Publication number
KR101814295B1
KR101814295B1 KR1020160153106A KR20160153106A KR101814295B1 KR 101814295 B1 KR101814295 B1 KR 101814295B1 KR 1020160153106 A KR1020160153106 A KR 1020160153106A KR 20160153106 A KR20160153106 A KR 20160153106A KR 101814295 B1 KR101814295 B1 KR 101814295B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diisocyanate
group
composition
adhesive
resin composition
Prior art date
Application number
KR1020160153106A
Other languages
English (en)
Inventor
황진상
김주열
원종우
박정현
이승욱
Original Assignee
황진상
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 황진상 filed Critical 황진상
Priority to KR1020160153106A priority Critical patent/KR101814295B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101814295B1 publication Critical patent/KR101814295B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J7/02—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J2201/622—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature

Abstract

본 발명은 한쌍의 하이드록시기(-OH)를 포함하며 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상을 포함하는 조성물 A 및 이소시아네이트를 포함하는 화합물 B로부터 합성되어 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C, 적어도 1종 이상의 접착부여제 및 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물과 이를 이용한 접착 테이프에 관한 것으로, 내충격성이 우수하여 아웃도어 및 극한 환경에서 사용하는 모바일 기기를 충격으로부터 보호할 수 있는 접착 테이프에 관한 것이다.

Description

높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프{WATERPROOF POLYURETHANE RESIN COMPOUNDS WITH HIGH IMPACT RESISTANCE AND MOBILE DEVICE BEZEL ADHESIVE TAPE USING THE SAME}
본 발명은 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 내충격성을 가지고 있어 아웃도어용 모바일 기기 및 충격을 흡수할 필요가 있는 케이스 등 에 적용할 수 있는 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프에 관한 것이다.
최근 스마트폰 및 스마트 패드로 대표되는 모바일 기기는 전화통화를 위한 단순한 기능뿐 만이 아니라 사진 및 동영상 촬영과 같은 멀티미디어 컨텐츠 생산을 할 수 있고, 더 나아가 저장된 음악, 영화를 재생할 수 있으며, 다양한 어플리케이션을 통해 네이게이션 서비스나 운동량 기록 등 다양한 기능을 사용할 수 있다. 또한, 통신 시스템에 접속하여 실시간으로 멀티미디어 컨텐츠를 다운로드 하거나 업로드 하는 등 다양한 기능을 제공하여 사용자에게 많은 편의를 제공하고 있다. 따라서, 많은 사용자들은 자신의 취미활동과 여가생활에 모바일 기기를 다양한 방법으로 이용하고 있다.
하지만 일반적인 모바일 기기는 내부에 많은 수의 전자부품을 포함하고 있는 정밀한 구조로 제작된다. 따라서 사용자가 실수로 떨어뜨리거나 외부적인 요인으로 인해 충격을 받게 되면 쉽게 파손이 될 수 있다. 특히, 외부 케이스를 서로 다른 두개의 파츠를 접착제 또는 접착 테이프를 이용하여 접합한 경우 접합면이 가장 약한 강도를 보유하고 있기 때문에 외부에서 충격이 가해지면 둘로 쪼개지게 되거나, 디스플레이를 접합한 경우 디스플레이가 깨어져 버려 사용자가 많은 수리비용을 부담해야 하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 많은 제조사들은 이러한 문제를 해결하기 위해 케이스가 하나로 이루어진 유니바디 케이스와 같은 구조를 도입하고 있지만, 보다 근본적인 문제를 해결할 수 있는 방법은 아니다.
특히, 아웃도어에서 모바일 기기를 사용하게 되면 사용자의 활동적인 움직임 때문에 충돌, 낙하, 흔들림과 같은 일반적이지 않은 다양한 외부적인 요인이 모바일 기기에 전달될 수 있고, 이로인해 모바일 기기에 평상적인 사용보다 더욱 강한 충격이 가해지게 된다. 이러한 충격으로 인해 모바일 기기가 쉽게 파손이 될 수 있으므로 이를 분산시켜 모바일 기기를 보호할 수 있는 방법을 고안할 필요가 있어 왔고, 특히 사용자로 하여금 극한 환경에서 모바일 기기를 용이하게 이용할 수 있게 하기 위해서 내충격성을 향상시키고 외부로부터 가해진 충격을 흡수하고 분산시킬 수 있는 방법을 고안하여 왔다. 그 중 가장 일반적인 방법은 케이스 또는 디스플레이를 접합하기 위한 접착제 또는 접착테이프를 충격 흡수가 가능한 구조로 고안하여 모바일 기기에 적용하여왔고, 이러한 방법은 특히 충격시 가장 많은 파손이 발생하는 케이스의 접합면과 디스플레이 접합면에 적용하여, 모바일 기기에 가해지는 충격량을 흡수할 수 있는 방법을 제공하여 왔다.
한국공개특허 제 2013-0092112호 내충격성이 우수한 터치스크린 패널용 양면테이프의 발명은, 내충격성이 우수한 터치스크린 패널용 양면테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에스터 필름의 상부면에 아크릴 발포폼 코팅층을 형성하여 이루어진 기재층, 전술한 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 접착층 및 전술한 접착층의 외표면에 형성되는 이형층으로 이루어진다. 전술한 내충격성이 우수한 터치스크린 패널용 양면테이프는 터치스크린 패널 모듈과 액정모듈 사이에 위치하여 터치스크린 패널 모듈과 액정모듈을 견고하게 접착하며, 우수한 내열성과 내충격성을 나타내는 특징이 있다. 하지만 상기 발명은 내충격성에 대한 개선은 하였으나 아크릴 발포폼으로 구성되어 있기 때문에 조직이 치밀하지 않고 두께가 두꺼워 질 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 한국공개특허 제 10-2014-0105119호 전기전도성 및 내충격성이 우수한 열가고성 수지조성물의 발명은, 열가소성 수지조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 전기전도성 및 내충격성이 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 따른 열가소성 수지조성물은 폴리카보네이트 수지 100 중량부에 대하여, 탄소나노튜브 0.5 내지 5 중량부 및 카본블랙 1 내지 10 중량부를 포함하므로 전도성이 우수하고 내충격성이 우수한 효과를 가질 수 있다. 하지만 상기 발명은 탄소나노튜브와 카본블랙에 의한 충격 흡수를 제시하고 있으며 접착을 위한 조성물에는 충격을 흡수할 수 있는 기재가 제시되어 있지 않으며, 외형이 탄소로 인해 흑색으로 구현되기 때문에 작업자로 하여금 불편함을 느낄 수 있으며 상기 수지조성물을 사용한 외관에 흑색이 도드라지게 보일 수 있기 때문에 심미적으로 좋은 효과를 구현하기 어려울 수 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1222195호 극성이 조절된 내충격성 에폭시 조성물의 발명은, 극성이 조절된 내충격성 에폭시 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극성 조절용 고분자 중간체의 적절한 선택에 의하여 다양하게 극성을 변화시킬 수 있으며, 열경화시 내충격성 특성을 동시에 나타내는 극성이 조절된 내충격성 에폭시 조성물을 제시한다. 에폭시 수지 및 극성 조절용 고분자 중간체를 포함하는 제1 성분, 에폭시 수지, 상기 에폭시 수지에 용해성을 갖는 폴리아미드 엘라스토머, 및 상기 폴리아미드 엘라스토머와 부분적으로 반응하는 단량체를 포함하는 제2 성분 및 에폭시 수지 및 코어-쉘 입자를 함유한 첨가제 혼합물을 포함하는 제3 성분을 포함하는 극성이 조절된 내충격성 접착제 조성물로서, 상기 극성 조절용 고분자 중간체는 폴리에테르모노아민으로서, 중량평균 분자량이 500 내지 5,000이고, 주사슬에 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드 사슬을 단독 또는 혼합된 형태로 포함하는 것을 특징으로 하는 극성이 조절된 내충격성 접착제 조성물을 얻을 수 있다. 하지만 상기 발명은 코어-쉘 입자를 함유한 첨가제 혼합물을 포함하기 때문에 공정이 복잡하고 가격이 향상될 수 있으므로 대량생산을 위한 조성물 구현에는 적합하지 않다.
상술한바와 같이 종래의 내충격 테이프 또는 접착 조성물 구조는 복잡한 구조로 구현되어 있으며, 이를 생산하기 위한 공정 단계가 매우 복잡하여 대량생산에 용이하지 않으며 가격이 비싸지므로 사용자에게 비용적 부담을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 하나의 테이프에 내충격성을 향상시킬 수 있는 보다 개선된 구조의 폴리우레탄 수지 조성물을 기재의 표면에 포함하여 구성되는 접착 테이프를 제공하고자 한다.
1. 한국공개특허 제 2013-0092112호 2. 한국공개특허 제 2014-0105119호 3. 한국등록특허 제 1222195호
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전단 접착강도가 우수한 접착 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 접착력이 높아 피착제를 단단히 고정시킬 수 있는 접착 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 두께가 얇으면서도 높은 내충격성을 가진 모바일 기기용 접착 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단순한 구조를 통해 대량생산이 용이한 모바일 기기용 접착 테이프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명은 한쌍의 하이드록시기(-OH)를 포함하며 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상을 포함하는 조성물 A 및 이소시아네이트를 포함하는 화합물 B로부터 합성되어 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C, 적어도 1종 이상의 접착부여제 및 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 접착부여제는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 및 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 조성물 C는, 불소치환된 알킬 알코올, 1-알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(퍼) 플루오로알킬(메타) 아크릴레이트-1-(퍼)플루오로알킬 (퍼)플루오로 (메타) 아크릴레이트, 1-(10이소시안토-1-메틸레틸)-3-(2-프로필)벤젠(m-TMI) 및 퍼플로로알킬 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 불소 모노올을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 불소 다이올은, 2,3,4,5,6-펜타플루오로벤질 알코올, 4-(트리플루오로메틸)벤질 알코올, [3,5-다이(트리플루오로메틸)페닐]메탄올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸이소프로판올, 헥사플루오로-2-(p-톨일)이소프로판올, 4,5,5,6,6,6-헥사플루오로-4-(트라이메틸)-1-헥산올, 4,4,5,5,5-펜타플루오로펜탄올, 펜타플루오로프로피온알데하이드, 1H,1H,5H-옥타플루오로-1-펜탄올 및 펜타플루오로부탄-2-올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 이소시아네이트 화합물은, 2,4-톨리엔디이소시아네이트, 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-자일렌디이소시아네이트, 1,4-자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,4-트리렌디이소시아네이트, 2,6-트리렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 3-메틸-디페닐메탄디이소시아네이트, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(MDI), 1,6-헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)싸이클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)싸이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 유기용제는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아세톤, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브 아세테이트 및 테르피네올 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기재 및 상기 방법에 따른 상기 모바일 기기용 접착 수지 조성물 적어도 1종 이상이 상기 기재의 표면에 도포되는 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 테이프를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 접착 테이프는 내충격성이 1300 mJ 내지 2000 mJ인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 기재는 두께가 70 μm 내지 150 μm이며, 상기 접착층은 두께가 10μm 내지 50μm인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이원 공중합체 또는 삼원 공중합체로 구성된 조성물에 접착 부여제를 포함한 수지 조성물을 제공하여 6 내지 8 Kg/cm2 의 전단 접착강도를 형성하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접착 수지 조성물의 구조를 단순한 방법으로 구현할 수 있는 구조와 방법을 제공하여 대량생산이 용이하고 취급이 간편하며 원가가 낮아져 비용 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고무탄성을 가지는 이원 공중합체 또는 삼원 랜덤 공중합체로 구성된 조성물을 포함한 접착 수지 조성물을 구성함으로써 1200 내지 1700 mJ의 높은 내충격성을 제공하는 접착 테이프를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 얇은 두께를 구현함과 동시에 우수한 접착력과 접착 유지력을 가지는 테이프를 제공함으로써 보다 극한 환경에서 사용이 가능한 모바일 기기를 제공하는 효과가 있다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 한쌍의 하이드록시(-OH) 그룹을 포함하고 있는 조성물 A 및 디이소시아네이트 화합물 및 이소시아네이트를 포함하는 군에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물 B로부터 합성되며, 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 조성물 C 및 적어도 1종 이상의 접착부여제를 포함한다.
조성물 A는 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 보다 상세히 기술하면 조성물 A와 화합물 B의 합성을 통해 조성물 C를 형성한다. 이때, 조성물 C는 이원 또는 삼원 랜덤 공중합체로 구성될 수 있는데, 조성물 A의 군 중에서 2종 이상을 선택하여 포함하여 구성할 수 있다. 이원 랜덤 공중합체로 구성된 조성물 A의 화학식은 하기와 같이 도시될 수 있다.
Figure 112016112141618-pat00001
이원 랜덤 공중합체로 구성될 경우, 조성물 A의 군 중에서 2종이 선택되어 조성물이 구성될 수 있다. 이때, 배열이 무작위로 발생하게 되면서 무작위적인 결합 구조를 형성하게 될 수 있다.
삼원 랜덤 공중합체로 구성될 경우, 조성물 A의 군 중에서 3 종이 선택되어 조성물이 구성될 수 있다. 삼원 랜덤 공중합체로 구성된 조성물 A의 화학식은 하기와 같이 도시될 수 있다.
Figure 112016112141618-pat00002
랜덤 공중합체로 구성되기 때문에 혼합하는 중량비를 정확하게 평량하지 않아도 무리없이 중합 반응이 발생할 수 있기 때문에 공정이 단순해질 수 있으며 이로 인한 제조 원가 절감을 달성할 수 있으며, 보다 빠른 속도로 대량생산이 가능하게 이루어질 수 있다. 또한 조성물 A는 랜덤 공중합체로 구성되기 때문에 이원 및 삼원 공중합체가 각각 형성되거나 이원과 삼원 공중합체가 함께 형성될 수 있다.
상술한바와 같이 조성물 C는 이원 또는 삼원 랜덤 공중합체(이하 이원/삼원 랜덤 공중합체)로 구성된다. 즉, 조성물 A에서 2종 이상을 선택하여 화합물 B를 통해 조성물 C를 합성하게 되는데, 이원/삼원 랜덤 공중합체는 서로 다른 단량체들이 반복하여 공유결합을 형성하여 공중합체를 구성하게 되는데, 단량체들이 무질서하게 연결된 경우를 랜덤 공중합체라고 한다. 따라서 조성물 C는 서로 다른 분자량을 가지는 단량체가 랜덤하게 엮여 있기 때문에 블록 공중합체나 그라프트 공중합체 구조 대비 랜덤 공중합체의 사슬구조가 더욱 엉성하게 구성되어 있으므로, 충격을 흡수할 수 있는 공간이 공중합체 구조의 내부에 더욱 많이 존재하게 됨과 동시에, 보다 탄성력이 높고 외부의 충격을 흡수할 수 있는 효과가 더욱 개선될 수 있다.
조성물 A 중 수첨 폴리부타디엔 다이올은 수첨 폴리올레핀 구조단위중 하나로 1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-페닐-1,3-부타디엔, 2-프로필-1,3-부타디엔, 1,3-헵타디엔, 6-메틸-1,3-헵타디엔, 1,3-헥사디엔, 5-메틸-1,3-헥사디엔, 2,4-헥사디엔, 2,5-디메틸-2,4-헥사디엔 및 1,3-옥타디엔으로부터 선택되는 1종 이상의 디엔을 중합시켜 얻어지는 폴리디엔 구조단위를 수소화하여 얻어지는 구조단위를 포함할 수 있다. 이들 중에서 바람직한 것으로서는 폴리부타디엔 구조단위를 수소화하여 얻어지는 구조단위, 폴리이소프렌 구조단위를 수소화하여 얻어지는 구조단위 또는 폴리(부타디엔-이소프렌) 구조단위를 수소화하여 얻어지는 구조단위를 포함할 수 있다.
조성물 A의 수첨 폴리부타디엔 다이올은 1분자 중에 수산기를 2개 이상 갖는 것이지만, 수산기를 2∼4개 갖는 것이 바람직하다. 또한, 수첨 폴리올레핀 다이올의 수산기가는 10∼80mgKOH/g인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 17∼70mgKOH/g, 특히 바람직하게는 23∼65mgKOH/g이다. 수첨 폴리올레핀 폴리올 화합물의 수산기가가 10mgKOH/g보다 작아지면, 전체적인 분자량과 점도가 지나치게 높아져, 취급이 어려워지고 이후 합성에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 수첨 폴리올레핀 다이올 화합물의 수산기가가 80mgKOH/g보다 커지면, 합성시의 체적수축률이 지나치게 커지거나, 중합물의 응집력이 지나치게 높아져, 중합물의 점착 성능이 충분히 발휘되지 않으므로 성능이 나빠질 수 있다. 또한, 폴리부타디엔 다이올은 낮은 유리전이온도 값을 나타내고, 높은 입체 규칙성으로 인하여 인장물성, 300 % 모듈러스와 같은 기계적 물성이 우수하므로, 이 화합물들을 우레탄 화합물의 공중합 모노머로 제공하면 높은 입체 규칙성으로 불소 화합물이 균일하게 혼입될 수 있고, 모바일 기기용 접착제 형성 시 접착력 개선 등의 기계적 물성을 향상시키는 효과가 있다.
그리고 조성물 A의 폴리디메틸실록산 다이올은 폴리디메틸실록산(PDMS)의 말단에 하이드록시기를 포함하는 것으로, 방수성이 뛰어나고 함습률이 낮아 방수를 목적으로 하는 조성물에 포함될 수 있다.
조성물 A의 불소 다이올은 한쌍의 하이드록시기를 포함하여 구성될 수 있다. 불소 다이올은 헥사플루오로-2,3-비스(트리플루오로메틸)부탄-2,3-디올, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로-1,8-옥탄디올 또는 3,3,4,4,5,5,6,6-옥타플루오로-1,6-헥산다이올을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 헥사플루오로-2,3-비스(트리플루오로메틸)부탄-2,3-디올 또는 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로-1,8-옥탄디올를 포함할 수 있다. 또한, 불소 다이올은 불소가 치환된 탄소 수가 1 내지 6으로, 독성으로 문제가 되고 있는 탄소수가 8개 이상인 과불화탄소에 비해 탄소수가 적은 불소 다이올을 사용함이 바람직하다. 따라서 환경 부하가 적고, 보다 안경적인 조성물을 제조할 수 있다. 또한, 불소 다이올의 특성상 함습률이 낮고 방수성능이 우수하기 때문에 본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물을 형성함에 있어서 방수 효과를 더 부여할 수 있는 바람직한 화합물이라고 할 수 있다.
불소 다이올은 하이드록시기 뿐만 아니라 카보네이트기를 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌 카보네이트 디올을 포함할 수 있다.
카보네이트기를 더 포함하는 불소 화합물은 접착제용 수지 조성물의 제조시 수분투과도 및 산소투과도의 차단 효과가 월등히 상승하는 효과를 나타내며, 카보네이트기를 포함하지 않은 불소 화합물을 적용한 우레탄 화합물에 비해 유리나 PET, PMMA등의 피착재에 우수한 접착력을 보이므로, 불소 화합물의 함량을 기존에 비해 낮추더라도 우수한 발수성 및 접착력을 가지는 효과가 있다.
아울러, 불소화 알킬기와 카보네이트기가 교차되도록 분자구조를 설계함으로써, 기존의 우레탄 화합물에 비해 내후성, 내광성 등이 우수하며, 내오성도 강한 특징이 있고, 불소화 폴리카보네이트 디올을 제조함에 있어서, 오각형의 고리 구조의 카보네이트를 중간체로 거치며 in-situ로 반응이 진행하므로 수율이 높은 장점이 있다.
화합물 B는 이소시아네이트를 포함하는 화합물로 구성될 수 있다. 이소시아네이트 화합물은 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트, 2,4-톨리엔디이소시아네이트, 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-자일렌디이소시아네이트, 1,4-자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,4-트리렌디이소시아네이트, 2,6-트리렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 3-메틸-디페닐메탄디이소시아네이트, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(MDI), 1,6-헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)싸이클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)싸이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 필요시 경화제를 더 추가하여 구성할 수 있다. 이소시아네이트는 소수성 및 방수성의 특징을 가지며 이를 포함한 조성물의 함습률을 낮춰주고 방수 성능을 개선시킬 수 있는 효과를 부여하기 때문에 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물에 방수성능을 더 포함함에 있어서 바람직한 화합물이라고 할 수 있다.
경화제는 이소시아네이트계, 아민계, 아지리딘계, 폴리이소시아네이트계 경화제와 같은 2관능기 이상의 것을 들수 있으며, 이소시아네이트계 경화제를 예시하면 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-다이사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트 등이 있고, 폴리이소시아네이트계를 예시하면 1,4-테트라메틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4'-디이소시아나토디페닐메탄, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 3량체로 이루어지는 폴리이소시아네이트 화합물, 또는 상기 폴리이소시아네이트 화합물과 에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 긴 사슬 고급 알코올 등의 저분자 활성 수소 화합물 등이 반응하여 이루어지는 복수개의 이소시아네이트기 말단을 분자 중에 갖는 화합물을 들 수 있다. 아울러 이소시아네이트에 경화제를 첨가함에 있어서 경화제를 과도하게 투입할 경우 작업자가 의도하지 않은 시간에 경화되거나 목표보다 더욱 경화될 수 있으므로 경화제 투입에 있어서 유의 할 필요가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 적어도 1종 이상의 접착부여제를 포함하여 구성될 수 있다. 접착부여제는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 및 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 접착부여제는 수평균분자량이 200-10000인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 수평균분자량이 200-3000, 더욱 바람직하게는 300-1000인 것을 사용할 수 있다. 접착부여제는 상술하였던 조성물 A와 화합물 B의 합성을 통해 얻어진 조성물 C에 첨가하여 접착성능을 부여하거나 더욱 강화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 접착력 강화를 위한 아크릴레이트계 접착제 조성물을 더 포함할 수 있다. 일반적으로 접착제에 적용되는 아크릴레이트계 접착제 조성물은 모두 포함될 수 있으며, 구체적으로 이소보닐(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 다이사이클로펜타디닐(메타)아크릴레이트 및 이들의 조합, 아크릴산알킬에스테르계 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리이소프렌 고무, 폴리오시부틸렌 고무 등의 고무류나 폴리비닐에테르계, 실리콘계, 말레이미드계, 시아노아크릴레이트계 수지, 염화비닐리덴이나 불화비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴 수지, 그리고 이들과 불소 함유 알킬아크릴레이트 중합체 성분을 포함하는 불소계 (메타)아크릴수지를 예로 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 하나의 하이드록시기를 포함한 불소 모노올을 더 포함할 수 있다. 불소 모노올은 우레탄 주쇄의 가운데 들어가는 것이 아니라, 폴리올 화합물과 디이소시아네이트 화합물이 우레탄 반응을 하면, 우레탄 화합물의 말단에 엔드 캡핑 방식으로 치환기가 삽입되는 것으로써 불소 모노올의 사용량에 따라 반응기 수 및 조성물 표면의 불소 노출량에 영향을 미칠 수 있다. 불소 모노올은 CF3[CF2]nOH을 포함하는 단량체 또는 중합체로 구성되어 있으며, 분자구조의 한쪽 끝에는 (-OH)인 하이드록시기를 포함할 수 있다.
불소 모노올을 이용하여 불소화 수지 조성물의 말단에 불소를 도입하는 반응은 예를 들어, 하기와 같은 메커니즘으로 일어날 수 있다.
Figure 112016112141618-pat00003
불소 모노올의 추가적인 첨가를 통해 더욱 안정적인 폴리우레탄 수지 조성물을 구성할 수 있으며, 불소 모노올의 분자구조 끝에 하나의 하이드록시기를 포함하고 있으므로 기재에 도포하여 테이프를 구성함에 있어서 기재와의 밀착성을 더욱 향상시키고, 나아가 피착제에 접착시 접착력을 향상시키는 효과가 있다. 불소 모노올은 불소치환된 알킬 알코올, 1-알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(퍼)플루오로알킬(메타)아크릴레이트-1-(퍼)플루오로알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(10이소시안토-1-메틸레틸)-3-(2-프로필)벤젠(m-TMI) 및 퍼플로로알킬 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 파단시의 신율 향상과 외관의 심미적 효과 향상을 위한 투명성 증대 효과를 위하여 투명화 촉진제를 더 포함할 수 있는데, 에폭시 에스테르 (메타)아크릴레이트는 페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르 (메타)아크릴레이트, (메틸페닐)페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르(메타)아크릴레이트, (t-부틸페닐)페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르(메타)아크릴레이트, (에틸헥실)글리시딜에테르메틸(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르(메타)아크릴레이트 등의 탄소수가 1-30의 알킬기를 가진 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르 (메타)아크릴레이트, (메틸페닐)페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르(메타)아크릴레이트, (t-부틸페닐)페닐글리시딜에테르와 (메타)아크릴산을 반응시킨 단관능 에폭시 에스테르(메타)아크릴레이트의 방향족 에폭시 에스테르 (메타)아크릴레이트가 좋다. 투명화 촉진제를 접착 부여제와 함께 첨가함으로써 인장 파단 시의 신율을 향상시키고, 투명성을 높여주는 효과가 있으며, 더 나아가 표면의 내열성을 증대시킬 수 있고, 방오성 및 발수성을 극대화시키는 이점이 있으며, 투명성도 향상시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물을 구성하기 위한 용제는 일반적인 접착제 조성물을 구성하기 위해 사용될 수 있는 유기용제는 모두 포함될 수 있으며, 보다 자세하게는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아세톤, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브 아세테이트 및 테르피네올을 포함하여 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 용제는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 30중량부 미만으로 포함하는 것이 바람직하며, 30중량부 이상의 용제가 포함되면 점성이 낮아져 테이프를 구성하기 위해 기재에 도포시 흘러내릴 우려가 있고, 용제가 휘발하면서 표면에 기포가 형성될 수 있다. 또한, 30 중량부 미만으로 적용할 때 터치 패널의 내충격성을 향상시킬 수 있으며, 표면의 인쇄 단차를 흡수할 수 있으므로 접착제로서 우수한 특성을 가진다. 따라서 용제 양을 과하지 않게 첨가하는 것이 중요하다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 비율로 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 첨가제는 레벨링제, 소포제, 안정화제, 산화방지제, 계면활성제, 자외선 흡수제. 습윤제, 방청제 중 선택되는 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.
이 때, 안정화제는 구체적인 예시로 디에틸에탄올아민, 트리헥실아민과 같은 제3아민, 힌더드 아민, 유기 인산염, 힌더드 페놀, 젤라틴, 메틸셀룰롤오스, 히드록시 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산염, 알긴산나트륨, 폴리비닐알코올 부분 비누화물 등의 수용성 고분자, 인산삼칼슘, 산화티탄, 탄산칼슘, 이산화규소 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 분산 안정화를 위해 첨가될 수 있는 계면활성제는 구체적인 예시로 도데실벤젠술폰산나트륨, 디알킬술포숙신산에스테르나트륨, 라우릴황산나트륨 또는 폴리에틸렌글리콜노닐페닐에테르 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물은 기재의 표면에 도포하여 접착 테이프를 구성할 수 있다. 기재는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 기재의 두께는 50μm 내지 130μm인 것이 바람직하며, 연성을 가지고 있어 롤 형태로 보관과 작업 및 취급을 용이하게 할 수 있다. 또한 인장강도는 ASTM D638, ASTM D882, ISO 527, KS M3006의 표준 규격 시험 기준 0.3 내지 1.5 Kgf/mm2인 것이 바람직하다. 특히 기재의 두께가 얇을수록 더욱 높은 인장강도를 보유해야 할 필요가 있다.
그리고, 전단 접착강도(접착력)는 ASTM D-1002, ASTM D3163, KS M 3734-2011의 시험규격으로 측정하며, 전단 접착강도는 4 내지 7 Kgf/cm2 일 수 있고, 보다 바람직하게는 5 내지 6 Kgf/cm2 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법은 한쌍의 하이드록시기(-OH)를 포함하고 있는 조성물 A를 준비하는 단계, 이소시아네이트를 포함하는 화합물 B를 준비하는 단계, 조성물 A에 화합물 B를 첨가하여 200 내지 300rpm으로 혼합하는 단계, 상기 혼합물에 축중합 촉매를 첨가하여 50 내지 85 ℃로 유지하여 2 내지 3시간 중합 반응을 진행하여 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C를 합성하는 단계, 상기 조성물 C에 접착 부여제를 첨가하여 60 내지 90 ℃로 승온하여 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물을 구성하는 단계를 포함한다. 또한, 접착 부여제를 첨가할 때 하나의 하이드록시기를 포함한 불소 모노올을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물의 제조방법은 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C 100 중량부에 대하여 접착부여제 0.5 내지 15 중량부를 포함하여 구성할 수 있으며, 조성물 C는 조성물 C 100 중량부를 기준으로 조성물 A 50 내지 80 중량부, 화합물 B 20 내지 50 중량부 및 축중합촉매 0.1 내지 10 중량부를 합성하여 구성할 수 있다. 상술한바와 같이 조성물 A는 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상을 포함하여 구성할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제조예 1. 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 제조
조성물 C 100 중량부를 기준으로 하여, 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상인 조성물 A 50 내지 80 중량부를 준비한다. 조성물 A는 합성에 앞서 충분한 교반이 필요하며, 교반기에 넣어 50 내지 100 rpm으로 교반 할 필요가 있다. 이어서, 화합물 B를 조성물 A에 첨가한다. 화합물 B는 2,4-톨리엔디이소시아네이트, 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-자일렌디이소시아네이트, 1,4-자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,4-트리렌디이소시아네이트, 2,6-트리렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 3-메틸-디페닐메탄디이소시아네이트, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(MDI), 1,6-헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)싸이클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)싸이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하여 구성할 수 있다. 조성물 A를 온도를 조절할 수 있는 교반기에 투입한 후 화합물 B를 첨가한다. 교반속도는 200 내지 300rpm으로 혼합하고 온도는 50 내지 85 ℃로 유지하여 중합 반응을 진행한다. 이때, 반응의 촉진을 위해 축중합 촉매를 더 첨가할 수 있으며, 축중합 촉매를 첨가시 중합 반응 시간은 2 내지 3시간동안 수행한다. 이를 통해 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C를 형성할 수 있다.
제조예 2. 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머의 제조
조성물 C에 접착부여제를 첨가하여 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조할 수 있다. 조성물 C 100 중량부에 대하여 접착부여제 0.5 내지 15 중량부를 포함하여 구성한다. 조성물 C와 접착부여제는 교반기에 넣어 200 내지 500 rpm으로 교반하여 합성하며, 온도는 60 내지 90 ℃ 의 환경에서 중합 반응을 진행하여 올리고머를 제조한다.
제조예 3. 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머의 제조
제조예 1에서 얻은 올리고머에 접착부여제와 불소 모노올을 더 포함하여 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조할 수 있다. 불소 모노올은 하나의 하이드록시기를 포함하는 것을 특징으로 하며, 불소 모노올은 불소치환된 알킬 알코올, 1-알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(퍼)플루오로알킬(메타)아크릴레이트-1-(퍼)플루오로알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(10이소시안토-1-메틸레틸)-3-(2-프로필)벤젠(m-TMI) 및 퍼플로로알킬 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다. 중합반응은 온도 60 내지 90 ℃의 환경에서 200 내지 500 rpm 으로 교반하여 합성하여 중합 반응을 진행한다.
제조예 4. 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머의 제조
랜덤 공중합체의 구조를 더욱 잘 구현하기 위하여 다른 공정을 더 포함할 수 있다. 스테인레스스틸로 된 고압반응기를 질소로 퍼징하고, 다시 이산화탄소로 퍼징한 후에 조성물 A와 화합물 B 1 mol과 유기용제를 혼합해 주입한다. 여기에 촉매로 디-t-부틸알루미늄 수화물을 0.5 mmol을 주입한 후 이산화탄소를 5기압으로 가압해 채운다, 반응온도를 약 70 내지 80 ℃로 유지하면서 4시간동안 반응을 진행한다. 반응이 완료되면 물로 불순물을 제거하고, 무수마그네슘으로 남은 수분을 제거하여 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C를 구성한다. 나머지 공정은 제조예 2 또는 제조예 3과 동일한 방법으로 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조한다.
제조예 5. 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 모바일 기기용 접착 테이프의 제조
제조예 1 내지 4를 통해 얻어낸 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 접착 테이프는 기재 및 상기 올리고머를 포함하여 구성되는 접착층으로 형성된다. 접착층은 기재의 한면 또는 양면에 도포될 수 있으며, 그 구성에 제한을 두지는 않는다.
기재는 폴리에테르술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 이미드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 트리 아세테이트 및 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 기재의 두께는 50μm 내지 130μm인 것이 바람직하며, 연성을 가지고 있어 롤 형태로 보관과 작업 및 취급을 용이하게 할 수 있다. 또한 인장강도는 ASTM D638, ASTM D882, ISO 527, KS M3006의 표준 규격 시험 기준 0.3 내지 1.5 Kgf/mm2인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 0.4 내지 1.0 Kgf/mm2인 것이 바람직하다. 특히 기재의 두께가 얇을수록 더욱 높은 인장강도를 보유해야 할 필요가 있다.
접착 테이프를 제조하는 순서로는, 기재를 준비하는 단계, 기재의 표면에 코로나 처리를 하는 단계, 기재의 표면에 접착층을 구성하는 단계, 접착층이 형성된 기재를 롤 형태로 권취하는 단계로 구성될 수 있으며, 접착층을 기재의 양면에 구성하는 경우에는 한면에 이형필름을 더 포함하여 구성할 수 있다.
실시예 1 내지 3
제조예 1 내지 5를 통해 제조한 접착 테이프의 성능을 검증하기 위해 각기 다른 기재의 두께와 접착층의 두께를 구성하였다. 실시예 1 내지 3은 인장강도는 0.8 Kgf/mm2의 각기 상이한 두께의 기재를 사용하였다. 실시예 1은 50μm의 PET, 실시예 2는 100μm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 실시예 3은 200μm의 PET를 사용하였으며, 접착층은 양면으로 각각 10μm의 두께로 구성하였다.
실시예 4 내지 6
실시예 4 내지 6은 상이한 두께의 접착층의 두께를 구성하여 접착 테이프의 성능을 검증하였다. 기재의 두께는 120μm 이며 인장강도 0.8 Kgf/mm2의 PET를 사용하였으며, 실시예 4는 접착층의 두께를 10μm, 실시예 5는 접착층의 두께를 30μm, 실시예 6은 접착층의 두께를 50μm로 구성하였다.
실시예 7 내지 9
실시예 7 내지 9는 상이한 인장강도를 가지는 기재를 사용하여 접착 테이프의 성능을 검중하였다. 기재의 두께는 80 μm 이며, 실시예 7은 인장강도 0.3 Kgf/mm2의 PET, 실시예 8은 0.7 Kgf/mm2의 PET, 실시예 9는 1.5 Kgf/mm2의 PET이며, 접착층의 두께는 10μm로 구성하였다.
비교예 1 내지 5
비교예 1 내지 5는 시판하고 있는 모바일 기기용 양면 테이프를 사용하였으며, 비교예 1은 미국 3M사의 150μm 두께를 가지는 양면 테이프, 비교예 2는 미국 3M사의 250μm 두께를 가지는 양면 테이프, 비교예 3은 한국 H사의 220μm 두께를 가지는 양면 테이프, 비교예 4는 한국 H사의 300μm 두께를 가지는 양면 테이프 및 비교예 5는 일본 G사의 210μm 두께를 가지는 양면 테이프를 비교예로 하여 성능을 비교하였다. 비교예 1이 현재 가장 좋은 성능을 보이면서 가장 얇은 두께를 가지는 양면 테이프이며, 비교예 2 내지 5 대비 약 2배 이상의 가격으로 시판되고 있다.
1. 내충격성 측정
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하여 Dupont test에 따라 조립 지그에 윈도우를 인쇄면 위로 놓는다. 폴리카보네이트 피착제에 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 부착한 다음 압착 지그를 이용하여 시편을 압착한다. 압착 후 시편을 상온에서 72시간 방치 후 시편을 듀폰테스터기 시험 지그에 수평으로 장착하고 추를 떨어뜨려 윈도우가 떨어질 때의 위치에너지(mJ)를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
2. 인장강도 측정
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 ASTM D882의 방법에 따라 폭 1.0mm, 길이 15cm로 준비하여 일정한 속도로 시편을 상하로 잡아당겨 파단시켰을 때의 최대 힘을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
3. 전단접착강도
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 유리 기판에 접착시키고 30분 후 시편을 길이 15 Cm, 폭 1 Cm x 1 Cm로 제단하여 ASTM D1002에 따라 접착력(박리강도)을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
4. 유지력
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 ASTM D-3654 규격에 따라 시험편을 2.5 Cm x 2.5 Xm의 접착 면적으로 부착한 후 하중을 걸고 테이프가 탈착되기까지 걸리는 시간을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
5. 내열성
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 ASTM D4498 규격에 따라 시험편을 2.5 Cm x 2.5 Cm의 접착 면적으로 부착한 후, 하중을 걸고 온도를 상승하였을 시 최종 탈착되는 온도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
6. 접착력
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 ASTM D-3330 규격에 따라 시험편을 2.5 Cm 폭의 크기로 SUS에 붙여 UTM 기기를 이용하여 강제적으로 90도 박리하였을 시 측정되는 힘을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 힘의 단위는 힘/폭(Kgf/in)이다.
7. 권취시험
실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 5를 준비하고 지름 2 Cm의 봉에 일정 속도로 권취하여 권취의 용이함을 관능검사 하였다. 시험 대상은 테이프의 권취를 5년 이상 수행한 전문가 5인을 통해 평가하였으며, 1이 가장 용이하고 5가 가장 용이하지 않다로 하여 점수화 하였다.
[표 1]
Figure 112016112141618-pat00004
먼저 내충격성과 관련하여, 실시예 1 내지 9는 비교예 1 내지 5에 비해 실시예 1을 제외한 나머지 실시예들의 결과가 비교예 1 내지 5 대비 우수하다. 보다 구체적으로는 실시예 1의 기재의 두께가 다른 실시예들 대비 두께가 얇고 전체적인 테이프의 총 두께 역시 얇게 구성되어 있다. 따라서 기재의 두께가 내충격성 향상에 일정부분 영향이 있음을 확인할 수 있다. 또한 접착층의 두께가 두꺼울수록 내충격성이 더욱 향상될 수 있다. 그 이유는 접착층은 랜덤 공중합체로 형성된 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머로 구성되어 있다. 따라서 접착층의 두께가 두꺼울수록 충격을 흡수할 수 있는 층이 두꺼워지므로 내충격성이 향상되는 효과가 있다. 따라서 얇은 테이프의 구성을 위해 기재의 두께를 얇게 구성하게 되면 접착층의 두께를 두껍게 하여 이를 보완할 수 있음을 알 수 있다.
이어서, 인장강도는 기재의 두께에 의존한다. 하지만 접착층이 두꺼워질수록 인장강도가 소폭 향상되는 것을 확인할 수 있지만, 그 효과가 오차범위 내에서 형성되므로 인장강도를 향상시키기 위해 접착층을 일부러 두껍게 형성 할 필요는 없다.
이어서, 전단접착강도는 접착층의 두께에 비례하며, 기재의 두께나 기재의 인장강도 변화에 크게 영향을 미치지는 않음을 확인할 수 있다.
이어서, 접착 유지력은 기재의 두께가 얇을수록 오래 유지되며, 접착층의 두께가 얇을수록 오래 유지함을 확인할 수 있다. 이는 테이프의 무게에 반비례하며, 접착층이 두껍게 구성되면 접착층 자체가 뜯어지면서 유지력이 약화되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 다른 비교예와 대조하였을 때 최소 2배 이상의 높은 유지력을 형성하고 있으며, 가장 성능이 좋은 비교예 1 대비 거의 대등한 결과를 얻을 수 있었다.
이어서, 내열성은 비교예 대비 약 20도 높은 내열성을 얻을 수 있었으나, 인장강도가 약한 기재를 이용한 실시예 7의 경우 온도가 높아짐에 따라 기재가 손상이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
접착력은 실시예 7의 경우 접착력 대비 기재의 인장강도가 낮아 기재가 먼저 파손되어 측정이 불가하였으며, 그 외 나머지 실시예는 비교예 대비 동등하거나 그 이상의 결과를 얻을 수 있었다.
권취시험은 접착층의 두께, 기재의 두께 및 기재의 인장강도에 영향을 받는 것으로 확인할 수 있었으며, 두께 120μm 내지 140μm의 테이프가 권취시 작업자의 용이함을 보였다.
실시예 1 내지 9를 요약하면 접착층의 두께는 10μm 내지 50μm을 구성하는 것이 바람직하나, 두께가 얇은 박형 기재를 사용하게 될 때에는 접착층의 두께를 보다 두껍게 형성함이 바람직하다. 기재의 두께는 70μm 내지 200μm이 될 수 있으나, 200μm의 경우 그 두께가 두꺼워 일부 결과로 좋지 않은 결과를 얻었다. 따라서 실시예에 제시되지는 않았으나 130μm 두께의 기재를 사용하더라도 충분히 만족할만한 결과를 얻을 수 있다는 것을 해당 분야에 대해 통상의 지식을 가지고 있는 기술자라면 충분히 이를 인지할 수 있을 것이다. 인장강도의 경우 1.5Kgf/cm2의 경우 다소 낮은 결과를 얻었으나 0.7 내지 1.5 Kgf/cm2의 결과가 크게 상이한 차이를 보이지는 않았으며 비교예 1 내지 5와 비교시 충분히 만족할만한 효과를 보이기 때문에, 1.5 Kgf/cm2보다는 다소 낮은 인장강도를 가지는 기재를 사용함이 바람직하다. 보다 자세하게는 기재의 인장강도는 0.7 내지 1.0 Kgf/cm2의 인장강도를 가지는 기재를 사용함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기기용 접착 테이프는 양면 테이프 형태로 구성함에 있어서 두께가 90μm 내지 최대 250μm로 구성할 수 있으므로 사용자의 요구에 맞추어 다양한 두께를 구성하여 필요한 요구 조건에 합당하는 접착 테이프를 제공함이 용이하다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 한쌍의 하이드록시기(-OH)를 포함하며 수첨 폴리부타디엔 다이올, 폴리디메틸실록산 다이올, 불소 다이올, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2종 이상을 포함하는 조성물 A 및 이소시아네이트를 포함하는 화합물 B로부터 합성되어 한쌍의 이소시아네이트(NCO) 작용기를 포함하는 랜덤 공중합체 조성물 C;
    적어도 1종 이상의 접착부여제; 및
    유기용제;를 포함하며,
    상기 조성물 C는 불소치환된 알킬 알코올, 1-알킬(퍼)플루오로(메타)아크릴레이트, 1-(퍼) 플루오로알킬(메타) 아크릴레이트-1-(퍼)플루오로알킬 (퍼)플루오로 (메타) 아크릴레이트, 1-(10이소시안토-1-메틸레틸)-3-(2-프로필)벤젠(m-TMI) 및 퍼플로로알킬 알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 불소 모노올을 더 포함하며,
    상기 불소 다이올은 2,3,4,5,6-펜타플루오로벤질 알코올, 4-(트리플루오로메틸)벤질 알코올, [3,5-다이(트리플루오로메틸)페닐]메탄올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-메틸이소프로판올, 헥사플루오로-2-(p-톨일)이소프로판올, 4,5,5,6,6,6-헥사플루오로-4-(트라이메틸)-1-헥산올, 4,4,5,5,5-펜타플루오로펜탄올, 펜타플루오로프로피온알데하이드, 1H,1H,5H-옥타플루오로-1-펜탄올 및 펜타플루오로부탄-2-올로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착부여제는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 및 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(2-HEMA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 화합물은,
    2,4-톨리엔디이소시아네이트, 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-자일렌디이소시아네이트, 1,4-자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,4-트리렌디이소시아네이트, 2,6-트리렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 3-메틸-디페닐메탄디이소시아네이트, 메틸렌 다이페닐 디이소시아네이트(MDI), 1,6-헥산디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)싸이클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)싸이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기용제는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아세톤, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 부틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브 아세테이트 및 테르피네올 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 수지 조성물.
  7. 기재; 및
    제1, 2, 5 및 6항 중 어느 한 항에 따른 접착 수지 조성물 적어도 1종 이상이 상기 기재의 표면에 도포되는 접착층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 테이프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착 테이프는 내충격성이 1300 mJ 내지 2000 mJ인 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 테이프.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기재는 두께가 70 μm 내지 150 μm이며, 상기 접착층은 두께가 10μm 내지 50μm인 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 접착 테이프.
KR1020160153106A 2016-11-17 2016-11-17 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프 KR101814295B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160153106A KR101814295B1 (ko) 2016-11-17 2016-11-17 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160153106A KR101814295B1 (ko) 2016-11-17 2016-11-17 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101814295B1 true KR101814295B1 (ko) 2018-01-03

Family

ID=61002093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160153106A KR101814295B1 (ko) 2016-11-17 2016-11-17 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101814295B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824849A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 四川尤博瑞新材料有限公司 一种低氟硅水性聚氨酯乳液及其弹性薄膜制品
CN112778916A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 四川轻化工大学 一种特种含氟压敏胶及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005511873A (ja) 2001-12-18 2005-04-28 ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチエン モノマー含有量の少ないポリウレタン−プレポリマーの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005511873A (ja) 2001-12-18 2005-04-28 ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチエン モノマー含有量の少ないポリウレタン−プレポリマーの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109824849A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 四川尤博瑞新材料有限公司 一种低氟硅水性聚氨酯乳液及其弹性薄膜制品
CN109824849B (zh) * 2019-02-19 2021-05-11 四川尤博瑞新材料有限公司 一种低氟硅水性聚氨酯乳液及其弹性薄膜制品
CN112778916A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 四川轻化工大学 一种特种含氟压敏胶及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101879849B1 (ko) 고무입자를 포함한 폴리우레탄 접착 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프
TWI544055B (zh) 各向異性導電膜組成物、各向異性導電膜以及半導體裝置
JP5540394B2 (ja) 偏光板用粘着剤組成物
TWI647292B (zh) 用於特別是行動裝置中之窗的黏合之壓敏膠帶
US9346986B2 (en) Adhesive film, adhesive composition for the same, and display apparatus including the same
KR101923545B1 (ko) 방수성 폴리우레탄 수지 조성물 제조방법 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프
KR20180032890A (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
JP6013092B2 (ja) 両面粘着シート
CN107418480B (zh) 粘着剂、光学用粘着片、偏光板粘着片及液晶单元构件
KR101814295B1 (ko) 높은 내충격성을 가진 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 모바일 기기용 접착 테이프
CN108690537A (zh) 压敏粘合性组合物、压敏粘合剂及压敏粘合片
US8697767B2 (en) Production method for pressure-sensitive adhesive composition
KR20210070521A (ko) 고온 점착 특성이 우수한 방수테이프
KR100730985B1 (ko) 커버레이필름용 접착제 조성물
KR102064883B1 (ko) 폴리티올을 포함하는 폴리우레탄 접착수지 조성물 및 이를 포함하는 모바일 기기용 접착 테이프
KR102143994B1 (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
TWI695851B (zh) 反應性熱熔樹脂用剝離劑
CN113773770B (zh) 双固化压敏胶粘剂及其支撑膜保护胶带的制备方法
JP2014051566A (ja) 両面粘着シート
TWI735664B (zh) 光學透明黏合劑組成物、包含其之光學透明黏合膜以及平板顯示裝置
KR102041280B1 (ko) 디스플레이 접착제용 폴리티올을 포함하는 수지 조성물의 제조방법 및 이를 포함하는 모바일 기기용 접착 테이프
KR20090070652A (ko) 충격흡수 및 실링용 도전시트
CN109790429A (zh) 偏振膜用粘合剂组合物、偏振膜用粘合剂层的制造方法、带粘合剂层的偏振膜、及图像显示装置
JP2015040215A (ja) タッチパネル用粘着剤組成物及びタッチパネル用粘着テープ
KR20170035341A (ko) 편광자 보호 필름, 편광판 및 편광판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant