KR102058013B1 - 공압출 필름을 이용한 방수테이프 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 공압출 필름을 이용한 방수테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름층 및 상기 공압출필름층의 양면에 형성되는 점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름이 적용되어 우수한 내충격성을 나타낸다.

Description

공압출 필름을 이용한 방수테이프 {WATER BLOCKING TAPE USING CO-EXTRUDED FILM}

개시된 내용은 공압출 필름을 이용한 방수테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름이 적용되어 우수한 내충격성을 나타내는 공압출 필름을 이용한 방수테이프에 관한 것이다.

화상 표시 장치 또는 입력 장치를 탑재한 전자 기기에는 조립을 위해 양면 점착 테이프가 주로 사용되고 있는데, 구체적으로는, 전자 기기의 표면을 보호하기 위한 커버 패널을 터치 패널 모듈 또는 디스플레이 패널 모듈에 접착하거나, 터치 패널 모듈과 디스플레이 패널 모듈을 접착하기 위해 양면 점착 테이프가 사용되고 있다.

종래에 양면 점착 테이프는, 액자상 등의 형상으로 타발되고, 표시 화면의 주변에 배치되도록 하여 사용되는데, 최근에는 전자 기기의 소형화, 표시 화면의 대화면화에 따라 개구부 면적이 증대되고 있고, 그것에 의해 표시 화면주변의 접합 고정 부분이 협폭화되고 있다. 이 때문에, 점착 테이프는 해마다 점착면적이 줄어들고 있고, 점착면적이 좁아짐에 따라 더욱 우수한 점착성능이 요구되고 있다.

또한, 최근에는 스마트폰이나 디지털카메라와 같은 휴대용 전자기기의 두께가 점차 얇아짐에 따라 양면 점착 테이프의 두께도 박막화되고 있으며, 점착성능 외에도 휴대용 전자기기의 방수성능에 대한 소비자의 요구가 증가함에 따라 시장에서의 경쟁 우위성을 확보하기 위해 방수성능이 부여된 양면테이프에 대한 개발이 이루어지고 있다.

그러나, 종래에 개발된 양면 점착 테이프의 경우 평소에는 양면 점착 테이프에 형성된 점착층의 방수성능이 유지되지만, 외부로부터 충격이 가해질 경우, 점착층에 균열이 발생하여 방수성능이 손실되는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제10-1527184호(2015.06.02) 한국특허공개 제10-2015-0126588호(2015.11.12)

개시된 내용은 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름이 적용되어 우수한 내충격성을 나타내는 공압출 필름을 이용한 방수테이프를 제공하는 것이다.

하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름층 및 상기 공압출필름층의 양면에 형성되는 점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압출 필름을 이용한 방수테이프에 대해 기술하고 있다.

바람직하기로는, 상기 공압출필름층은 100 내지 500 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.

더 바람직하기로는, 상기 공압출필름층은 엘라스토머 필름의 양면에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름이 적층되도록 공압출되어 이루어질 수 있다.

더욱 바람직하기로는, 상기 점착층은 50 내지 150 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 점착층은 아크릴계 점착제로 이루어질 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 점착층은 아크릴단량체혼합물 100 중량부, 광개시제 0.5 내지 5 중량부, 가교제 0.1 내지 2 중량부 및 충전제 0.5 내지 5 중량부로 이루어질 수 있다.

이상에서와 같은 공압출 필름을 이용한 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름이 적용되어 내충격성이 우수한 효과를 나타낸다.

도 1은 개시된 공압출 필름을 이용한 방수테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 Push-out 물성의 측정과정을 나타낸 개략도이다.
도 3은 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 Dupont falling impact 수직 물성의 측정과정을 나타낸 개략도이다.
도 4는 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 Dupont falling impact 전단 물성의 측정과정을 나타낸 개략도이다.
도 5는 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 Anti-repulsion 물성의 측정과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 방수성능(IPX8)의 측정과정을 나타낸 개략도이다.

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.

개시된 공압출 필름을 이용한 방수테이프는 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름층(10) 및 상기 공압출필름층(10)의 양면에 형성되는 점착층(20)으로 이루어진다.

상기 공압출필름층(10)은 개시된 공압출 필름을 이용한 방수테이프의 기재가 되는 층으로 100 내지 500 마이크로미터의 두께로 이루어지는데, 엘라스토머 필름의 양면에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름이 적층되도록 공압출되어 이루어진다.

더욱 상세하게는, 상기 공압출필름층(10)은 50 내지 300 마이크로미터 두께의 엘라스토머 필름의 양면에 25 내지 100 마이크로미터를 나타내는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 적층되도록 공압출하여 이루어지는데, T-Die가 구비된 압출기를 통해 엘라스토머와 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 동시에 압출하여 3층 구조의 공압출필름을 제조하는 과정으로 이루어진다.

상기 엘라스토머 필름의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 폴리우레탄이나 실리콘의 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기와 같은 성분으로 이루어진 엘라스토머 필름이 적용된 공압출필름층(10)은 방수테이프의 내충격성을 개선하는 역할을 한다.

또한, 상기 공압출필름층(10)에 적용되는 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로필렌 필름은 상기 엘라스토머 필름의 양면에 형성되어 방수성능을 부여하는 역할을 하는데, closed cell 구조를 나타내기 때문에, 상기 엘라스토머 필름의 단점인 방수성능 저하 부분을 보완한다.

상기 점착층(20)은 상기 공압출필름층(10)의 양면에 50 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되며, 아크릴계 점착제로 이루어지는데, 상기 점착층(20)의 두께가 50 마이크로미터 미만이면 점착성능과 내충격성이 저하되며, 상기 점착층(10)의 두께가 150 마이크로미터를 초과하게 되면 점착성능은 크게 향상되지 않으면서 방수테이프의 두께가 지나치게 증가하여 소형화 및 박막화되는 전자기기에 적합하지 못하다.

또한, 상기 점착층(10)은 아크릴단량체혼합물 100 중량부, 광개시제 0.5 내지 5 중량부, 가교제 0.1 내지 2 중량부 및 충전제 0.5 내지 5 중량부로 이루어질 수도 있는데, 상기 아크릴단량체혼합물은 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 하이드록시에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 둘 이상으로 이루어진 아크릴단량체 100 중량부에 용제 50 내지 100 중량부를 혼합하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 비율로 용제가 혼합된 아크릴단량체혼합물은 아크릴단량체의 고형분 함량이 50 중량% 이상인데, 아크릴단량체 고형분의 함량이 50 중량% 이상이면 점착층을 형성하는 과정에서 점착층(20)의 두께조절이 용이하고, 건조시간이 줄어들기 때문에 방수테이프의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 용제는 톨루엔이나 에틸아세테이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 광개시제는 0.5 내지 5 중량부가 함유되며 UV조사에 의해 아크릴단량체가 중합될 수 있도록 하는 역할을 하는데, 상기와 같은 성분으로 이루어지는 아크릴단량체를 중합할 수 있는 성분이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나 바스프의 Ciba(Ciba IRGACURE 184)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 광개시제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 아크릴단량체의 중합속도가 더디게 진행되어 방수테이프의 생산성이 저하되며, 상기 광개시제의 함량이 5 중량부를 초과하게 되면 중합속도가 지나치게 증가하여 점착층(20)을 형성하는 과정에서의 공정효율성이 저하될 수 있다.

상기 가교제는 0.1 내지 2 중량부가 함유되며, 상기 아크릴단량체 중합물의 사슬을 가교시켜 점착층(20)의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 하는데, 상기 가교제의 성분으로는 상기 아크릴단량체 중합물의 사슬을 가교시킬 수 있는 성분이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나, HDDA (1,6-Hexanediol Diacrylate)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 가교제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 점착층(20)의 가교도가 지나치게 낮아져 기계적 물성의 향상효과가 미미하며, 상기 가교제의 함량이 2 중량부를 초과하게 되면 점착층의 경도가 지나치게 증가하여 내충격성이 저하될 수 있다.

상기 충전제는 0.5 내지 5 중량부가 함유되며, 상기 점착층(20)의 내충격성을 향상시키는 역할을 하는데, 상기 충전제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 점착층(20)의 내충격성 향상효과가 미미하며, 상기 충전제의 함량이 5 중량부를 초과하게 되면 점착층(20)의 점착성능이 저하될 수 있다.

이때, 상기 충전제는 활석, 탄산칼슘, 질화규소, 산화규소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 카본블랙, 카본파이버, 산화안티몬, 오산화안티몬, 지르코니아 및 산화아연으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하에서는, 개시된 공압출 필름을 이용한 방수테이프의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 방수테이프의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

엘라스토머(폴리우레탄)와 폴리에틸렌을 3구형 T-Die가 구비된 압출기로 공압출하여 180 마이크로미터 두께의 엘라스토머필름의 양면에 60 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌필름이 적층되도록 공압출필름층을 제조하고, 제조된 공압출필름층의 양면에 아크릴계 점착제로 이루어진 점착층을 100 마이크로미터 두께로 형성하여 공압출 필름을 이용한 방수테이프를 제조하였다.

<비교예 1>

300 마이크로미터 두께의 고밀도 폴리에틸렌 폼으로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 양면에 아크릴계 점착제로 이루어진 점착층을 100 마이크로미터 두께로 형성하여 방수테이프를 제조하였다.

<비교예 2>

상기 비교예 1과 동일하게 진행하되, 저밀도 폴리에틸렌 폼으로 기재층을 형성하여 방수테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 Push-out, Dupont falling impact 수직, Dupont falling impact 전단, Cleavage, Anti-repulsion 및 방수성능(IPX8)을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.

{단, Push-out은 가로 15.5mm×세로 15.5mm×두께 0.7mm인 샘플을 부착하고, 10mm/min의 속도로 시편을 압착(5Bar × 5sec)하여 탈착될 때의 힘을 측정한 것이며,

Dupont falling impact 수직과 Dupont falling impact 전단은 가로 15.5mm×세로 15.5mm×두께 0.7mm인 샘플을 부착하고, 50g ~ 1000g Load를 일정 높이에서 낙하 시, 시편이 분리되는 높이의 운동에너지를 계산하여 나타낸 것이며, 압착 조건은 5Bar×5sec이고,

Anti-repulsion은 방수 테이프의 내반발 물성을 확인하기 위한 평가로, Mg or PC Plate / Tape / PMMA 순서로 적용 후, 48시간 경과시 들뜸이 없으면 평가를 종료하는 방법이며,

방수성능(IPX8)은 가로 48mm×세로 48mm×두께 0.7mm의 샘플을 테스트 전에 50g, 200mm 1회 낙추하고, 수심 1.5M의 수조에 30분 동안 방치 후, 침수 여부를 확인하였으며, 압착조건은 5Bar×5sec였다.}

<표 1>

위에 표 1에 나타낸 것처럼, 개시된 실시예 1을 통해 제조된 방수테이프는 내충격성이 우수하며, 우수한 방수성능을 나타내는 것을 알 수 있다.

따라서, 개시된 공압출 필름을 이용한 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 엘라스토머 필름이 개재된 공압출필름이 적용되어 내충격성이 우수하다.

10 ; 공압출필름층
20 ; 점착층

Claims (6)

1. 엘라스토머 필름의 양면에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름이 적층되도록 공압출되어 이루어지는 공압출필름층; 및
   상기 공압출필름층의 양면에 형성되는 점착층;으로 이루어지되,
   상기 엘라스토머 필름은 실리콘으로 이루어지고,
   상기 점착층은 아크릴단량체혼합물 100 중량부, 광개시제 0.5 내지 5 중량부, 가교제 0.1 내지 2 중량부 및 충전제 0.5 내지 5 중량부로 이루어지며,
   상기 아크릴단량체혼합물은 아크릴단량체의 고형분 함량이 50 중량% 이상이고,
   상기 충전제는 활석, 질화규소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 카본블랙, 카본파이버, 산화안티몬, 오산화안티몬, 지르코니아 및 산화아연으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압출 필름을 이용한 방수테이프.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 공압출필름층은 100 내지 500 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압출 필름을 이용한 방수테이프.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 점착층은 50 내지 150 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압출 필름을 이용한 방수테이프.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 점착층은 아크릴계 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공압출 필름을 이용한 방수테이프.
   
6. 삭제

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