KR101835022B1

KR101835022B1 - 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프

Info

Publication number: KR101835022B1
Application number: KR1020160084753A
Authority: KR
Inventors: 박민수; 권익수; 구태욱; 김덕수; 윤영제; 권다예
Original assignee: 주식회사 영우
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-03-07
Also published as: KR20180004969A

Abstract

본 발명은 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층, 상기 기재층의 상부면에 형성되며 충전제가 함유된 폴리우레탄으로 이루어지는 완충층 및 상기 완충층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프는 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 우수한 내충격성과 방수성능을 나타낸다.

Description

내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프 {DOUBLE-SIDED ADHESIVE TAPE HAVING IMPROVED IMPACT STRENGTH AND WATERPROOF}

본 발명은 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 탁월한 방수성능과 내충격성을 나타낼 수 있는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프에 관한 것이다.

본 발명은 내충격성이 우수한 양면테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 탁월한 방수성능과 내충격성을 나타낼 수 있는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프에 관한 것이다.

종래의 양면테이프는 부품의 부착이나 부품과 부품의 접착에 사용되며 주로 폴리에스터 필름으로 제조되었으나, 최근의 양면테이프는 터치스크린기반의 전자기기에 접착제 대용으로 사용되어 LCD패널, 아몰레드 및 유닛의 접합에 사용되고 있다.

최근 전자기기의 디스플레이는 대형화되고 점차 얇은 두께로 제조되고 있어, 종래에 사용되던 양면테이프는 접착력과 내충격성 및 방수성능이 개선되지 않아 전자기기의 디스플레이 제조시 불량률을 증가시키는 요인이 되고 있다.

상기의 문제점을 해소하기 위해 전자기기의 외부 충격과 내부 진동을 흡수하고, 방수성능을 나타내는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면테이프 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국특허등록 제10-1266195호(2013.05.14). 한국특허등록 제10-1552628호(2015.09.07).

본 발명의 목적은 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 탁월한 방수성능과 내충격성을 나타낼 수 있는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 기재층, 상기 기재층의 상부면에 형성되며, 충전제가 함유된 폴리우레탄으로 이루어지는 완충층 및 상기 완충층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 잉크 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 및 폴리이미드필름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 25 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 완충층은 폴리우레탄 100 중량부에 충전제 2 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 충전제는 폴리메틸메타크릴레이트, 글래스비드, 고무분말 및 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 충전제는 20 내지 40 마이크로미터의 입자크기로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 완충층은 40 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착층은 40 내지 110 마이크로미터의 두께로 이루어지며, 중량 평균 분자량이 500,000 내지 1,200,000인 아크릴 점착제로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프는 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 전자기기 등의 디스플레이에 적용되었을 때, 탁월한 방수성능과 내충격성을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프를 나타낸 분해사시도이다.

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.

본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프는 기재층(10), 상기 기재층(10)의 상부면에 형성되며, 충전제가 함유된 폴리우레탄으로 이루어지는 완충층(20) 및 상기 완충층(20)이 형성된 상기 기재층(10)의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층(30)으로 이루어진다.

상기 기재층(10)은 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 기재가 되는 층으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 잉크 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 및 폴리이미드필름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면테이프가 우수한 형태안정성을 나타내는 역할을 한다.

상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(polyethyleneterephthalate film)은 테레프탈산과 에스테르 또는 염화물과 에틸렌글리콜과의 중 축합 반응을 통해 얻을 수 있는 포화 폴리에스터로 흔히 PET라고 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체를 용융하여 가느다란 홈에서 압출하여, 바로 물 속에서 급냉각시켜 무정형인 채 고화시키며 이어서 가로세로 양방향으로 연신하여 분자배열을 정리하고 결정화시키는 과정을 통해 필름형태로 제조한 것이다.

또한, 전술한 폴리에틸렌테레프탈레이트는 테레프탈산다이메틸과 에틸렌글리콜을 150 내지 230℃에서 가열하여 에스터교환반응으로 Bis(β-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 얻은 후, Bis(β-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 1토르(torr) 이하에서 270 내지 300℃로 가열하면 중 축합이 반응을 통해 에틸렌글리콜이 내보내지며 PET를 추출할 수 있다. 또한, 내열성, 강성 및 전기적 성질 등이 뛰어나고, 높은 온도에 오랫동안 있어도 극한 강도가 약간만 줄어들며, 결정성 플라스틱에 속하기 때문에 디젤유와 같은 기름에 대한 내성이 좋다. 그러나 분자사슬에 에스터결합이 있어 성형 제품이 높은 온도와 긴 시간에 걸쳐 산 또는 알칼리에 잠기면 변화되기 쉬운 성질이 있어, 결정화가 늦으므로 사출성형에는 적합하지 않으므로, 조핵제를 첨가하거나 결정을 미결정으로 하는 등의 방법을 사용한다. 전술한 폴리에틸렌테레프탈레이트은 인장강도는 작지만 내충격성이 커서 가공하기 쉽고 스스로 연소하는 성질을 나타내며, 콘덴서, 모터, 발전기, 변압기 등의 전기 절연 재료, 잡화, 단열 커버 등으로 이용되며 영화용 필름 및 디스플레이용 필름으로 사용된다.

상기 잉크 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 일면에 블랙잉크를 코팅하여 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면테이프가 전자기기 등의 디스플레이에 적용되었을 때, 빛이 새는 것을 방지하는 효과를 나타낸다.

상기 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(polyethylenenaphthalate film)은 최근 제품의 경량화, 고성능화, 고내열성 등이 요구되면서 폴리에틸렌테레프탈레이트의 요구물성을 보완해줄 수 있는 보완제로써 사용되고 있다.

또한, 전술한 폴리에틸렌나프탈레이트는 흔히 PEN이라 불리며, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 벤젠고리 대신에 강직한 구조를 갖는 나프탈렌 고리구조가 적용됨으로써 기존의 폴리에틸렌테레프탈레이트와 구조적으로 유사하면서도 유리전이 온도, 내열성, 인장강도 및 크리프(creep) 저항성 등의 기계적 물성이 폴리에틸렌테레프탈레이트에 비해 매우 우수하며, 기체 차단성이 폴리에틸렌테레프탈레이트에 비해 5배 이상 뛰어나기 때문에 고강도 박막필름, 배리어성용기, 내열용기 등에 적극 사용되고 있다. 이러한 특질들로 인해 폴리에틸렌나프탈레이트는 특히 고강도, 고내열성, 내약품성 등을 요구하는 산업 소재로 적합하다.

상기 폴리이미드필름(polyimide film)은 주쇄(主鎖) 중에 이미드 결합을 갖고, 특히 내열성이 뛰어난 고분자로 용융점이 700℃로 대단히 높기 때문에 영상 400도 이상의 고온이나 영하 269도의 저온을 견디는 필름으로 얇고 굴곡성이 뛰어난 첨단 고기능성 산업용 소재로 쓰이고 있다. 또 기계적 강도, 전기적 특성, 내화학 약품성, 내방사선성(耐放射線性) 및 내마모성도 강해 열악한 환경에서 안정적인 성능 유지가 필요한 분야에 널리 쓰인다. 초기에는 항공우주 분야 재료로 개발, 사용됐으나 현재는 산업용 기기와 LCD, PDP TV, 휴대전화, 디지털 카메라 안에 들어가는 연성회로기판(FPCB) 및 전기 전자부품 등 광범위한 분야에 사용되고 있다. 최근 전세계적으로 정보기술(IT) 기기의 성능이 다양해지고 두께가 얇아지면서 발열 문제를 해결하기 위해 방열 시트용 폴리이미드 필름이 전자기기에 사용되고 있다.

또한, 상기 기재층은 25 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 기재층의 두께가 25 마이크로미터 미만으로 형성되면, 양면테이프의 내열성 및 내충격성이 저하되며, 100 마이크로미터를 초과하게 되면 기계적 물성은 저하되면서 두께 및 제조비용을 증가시키게 된다.

상기 완충층(20)은 본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프에 탁월한 방수성능과 내충격성을 부여하는 역할을 하며, 폴리우레탄 100 중량부에 충전제 2 내지 30 중량부를 혼합한 후 형성되는 것이 바람직한데, 상기 폴리우레탄 100 중량부에 충전제가 2 중량부 미만이 함유되면 상기 완충층의 방수성능 및 내충격성의 효과가 저하되며, 30 중량부를 초과하게 되면 상기 기재층(10)과의 결합력이 저하되며 접착력이 떨어지고 제조비용을 증가시키게 된다.

이때, 상기 폴리우레탄은 IPDI계 변성폴리에스테르를 사용하며, 중량 평균 분자량이 20,000 내지 200,000인 것이 바람직한데, 상기 폴리우레탄의 중량 평균 분자량이 20,000 미만으로 형성되면 양면테이프의 내열성 및 내충격성 효과가 미미해지며, 200,000을 초과하게 되면 내열성 및 내반발성이 저하되어 기계적 물성은 저하되면서 제조비용을 증가시키게 된다.

상기 충전제는 상기 폴리우레탄에 함침되어 상기 완충층(20)을 구성하는 구성요소로써 사용되고, 상기 완충층(20)에 탁월한 내충격성과 방수성능을 부여하는 역할을 한다. 이때 상기 충전제는 마이크로미터의 입자크기를 갖는 폴리메틸메타크릴레이트, 글래스비드, 고무분말 및 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 속이 비어있는 것, 속에 가스가 충진되어있는 것 및 다공성의 구 형태가 사용 가능하다.

상기 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate)는 메틸메타크릴레이트의 폴리머 성분으로, 많은 고분자들 중에서도 높은 결정성과 뛰어난 투명성을 가지며 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 완충층에 적용되어 우수한 내충격성과 전기적 특성을 나타낸다.

상기 글래스비드(Glass Bead)는 특수유리알로 빛을 선명하게 반사하는 역할을하며, 충격에 의해 부서지지 않아 내마모성을 유지할 수 있고, 내부응력 및 내충격을 견딜 수 있어 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 완충층에 적용되어 기계적 강도를 향상시키는 효과가 있다.

상기 고무분말(Rubber Base Resin)은 생고무 덩어리에 지질을 가하여 롤러로 반죽하여 분말화한 것으로 높은 내마모성이 좋고 수분저항성이 있어 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 완충층에 적용되어 뛰어난 방수효과를 나타낸다.

상기 탄산칼슘(CaCO3)은 강도 및 단열 효과 향상에 중요한 역할을 하는 동시에 탄산칼슘은 무기질을 함유하고 있어 난연제로의 역할도 한다. 탄산칼슘은 종래의 폴리우레탄 발포체와 혼합되어 보다 나은 제품 특성을 얻을 수 있으며, 원료와의 혼합성이 뛰어나 제품의 경도가 증대되고, 탄산칼슘의 공급은 용이하여 경제적으로도 유리하다. 또한 탄산칼슘을 사용하여 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 완충층의 밀도조절을 용이하게 할 수 있으며, 내구성을 개선할 수 있어서 작업성 면에서도 유리하다.

이때, 상기 충전제는 20 내지 40 마이크로미터의 입자크기로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 충전제의 입자크기가 20 마이크로미터 미만으로 형성되면 내열성 및 내충격성이 저하되며, 40 마이크로미터를 초과하게 되면 제조비용을 증가시키게된다.

상기 완충층(20)은 40 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 완충층의 두께가 40 마이크로미터 미만으로 형성되면 양면테이프의 내열성 및 내충격성이 저하되며 점착면에 줄이 발생할 수 있고, 100 마이크로미터를 초과하게 되면 기계적 물성은 저하되면서 두께 및 제조비용을 증가시키게 된다.

상기 점착층(30)은 전술한 완충층(20)이 형성된 상기 기재층(10)의 상부면 및 하부면에 형성되며, 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 점착시킬 수 있도록 하는 역할을 한다.

이때, 전술한 점착층(30)은 중량 평균 분자량은 500,000 내지 1,200,000의 아크릴계 감압성 점착제(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)로 이루어지는 것이 바람직하고, 40 내지 110 마이크로미터의 두께로 이루어져 우수한 점착성능을 나타낸다.

상기 점착층(30)의 두께가 40 마이크로미터 미만으로 형성되면 점착성능이 저하되며, 110 마이크로미터를 초과하게 되면 점착제 성분이 기재층 밖으로 흘러나오는 현상이 발생하며, 점착제의 잔사율이 증가하여 재 작업성이 저하된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 내충격성이 우수한 양면테이프의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

62.5 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 기재층을 제조하고, 상기 기재층의 상부면에 폴리우레탄 100 중량부 및 충전제(30 마이크로미터의 입자크기를 갖는 폴리메틸메타크릴레이트) 16 중량부로 이루어지며, 40 마이크로미터 두께의 완충층을 형성하고, 상기 완충층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 중량평균 분자량이 850,000인 아크릴점착제로 이루어지며, 75 마이크로미터 두께의 점착층을 형성하여 내충격성이 우수한 양면테이프를 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 완충층의 두께를 50 마이크로미터로 형성하여 내충격성이 우수한 양면테이프를 제조하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 완충층의 두께를 75 마이크로미터로 형성하여 내충격성이 우수한 양면테이프를 제조하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 완충층의 두께를 100 마이크로미터로 형성하여 내충격성이 우수한 양면테이프를 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 완충층의 두께를 25 마이크로미터로 형성하여 양면테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1을 통해 제조된 양면테이프의 접착력, Push-out, Modified Dupont Impact TEST M/C 및 Cleavage를 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.

{단, 점착력 : 피착제에서 박리 시에 측정되는 힘 (피착제 : SUS 304 & Polycarbonate 기준, Push-out : 피착제와 피착제 사이에서 떨어질 때의 힘을 측정 (피착제 : Polycarbonate / Polycarbonate), Modified Dupont Impact TEST M/C : 수직 / 전단 : 내충격성을 평가하기 위한 평가 (피착제 : Polycarbonate / Glass), Cleavage : 고온에서 점착제의 응집력을 확인하기 위한 평가 (피착제 : Polycarbonate / SUS), WaterProof :　테이프의 방수성을 확인하기 위한 평가 (피착제 : Polycarbonate / Glass)}

<표 1>

위에 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 양면테이프는 접착력, Push-out, Dupont Impact, Cleavage 및 Waterproof가 우수한 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프는 완충층에 충전제가 함유된 폴리우레탄이 사용되어 전자기기 등의 디스플레이에 적용되었을 때, 탁월한 방수성능과 내충격성을 나타낸다.

10 ; 기재층
20 ; 완충층
30 ; 점착층

Claims

기재층;
상기 기재층의 상부면에 형성되며, 충전제가 함유된 폴리우레탄으로 이루어지는 완충층; 및
상기 완충층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층;으로 이루어지며,
상기 완충층은 폴리우레탄 100 중량부에 충전제 15 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지고,
상기 충전제는 폴리메틸메타크릴레이트, 고무분말 및 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 잉크 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 및 폴리이미드필름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 25 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 충전제는 20 내지 40 마이크로미터의 입자크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 완충층은 40 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프
청구항 1에 있어서,
상기 점착층은 40 내지 110 마이크로미터의 두께로 이루어지며, 중량 평균 분자량이 500,000 내지 1,200,000인 아크릴 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성과 방수성능이 우수한 양면 테이프.