KR102058014B1 - 내충격성이 우수한 방수테이프 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 내충격성이 우수한 방수테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되는 제1점착층 및 상기 기재층의 타면에 형성되며 충전제가 함유된 제2점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 충전제가 함유된 점착층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타낸다.

Description

내충격성이 우수한 방수테이프 {WATER BLOCKING TAPE HAVING EXCELLENT IMPACT RESISTANCE}

개시된 내용은 내충격성이 우수한 방수테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 충전제가 함유된 점착층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내는 내충격성이 우수한 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 두께가 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 경우에는 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, 충전제가 함유된 점착층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내는 내충격성이 우수한 방수테이프를 제공하는 것이다.

하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되는 제1점착층 및 상기 기재층의 타면에 형성되며 충전제가 함유된 제2점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성이 우수한 방수테이프에 대해 기술하고 있다.

바람직하기로는, 상기 기재층은 12 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.

더 바람직하기로는, 상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어질 수 있다.

더욱 바람직하기로는, 상기 제2점착층은 20 내지 300 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 제2점착층은 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.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 아크릴단량체혼합물은 아크릴단량체의 고형분 함량이 50 중량% 이상인 것일 수 있다.

더욱 더 바람직하기로는, 상기 충전제는 활석, 탄산칼슘, 질화규소, 산화규소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화칼슘, 수산화칼슘, 카본블랙, 카본파이버, 산화안티몬, 오산화안티몬, 지르코니아 및 산화아연으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

이상에서와 같은 내충격성이 우수한 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 충전제가 함유된 점착층이 형성되어 내충격성이 우수한 효과를 나타낸다.

도 1은 개시된 내충격성이 우수한 방수테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 push-out 물성의 측정방법을 나타낸 개략도이다.
도 3은 개시된 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 방수성능의 측정방법을 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 내충격성이 우수한 방수테이프는 기재층(10), 상기 기재층(10)의 일면에 형성되는 제1점착층(20) 및 상기 기재층(10)의 타면에 형성되며 충전제가 함유된 제2점착층(20)으로 이루어진다.

상기 기재층(10)은 개시된 내충격성이 우수한 방수테이프의 기재가 되는 층으로 12 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지며, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어진다.

상기 기재층(10)의 두께가 12 마이크로미터 미만이면, 외부에 충격이나 인장력으로 인해 방수테이프가 쉽게 변형되거나 균열이 발생할 수 있으며, 상기 기재층(10)의 두께가 100 마이크로미터를 초과하게 되면 방수테이프의 두께가 지나치게 증가하여 소형화 및 박막화되는 전자기기에 적합하지 못하다.

또한, 상기 기재층(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드와 같이 비교적 가격이 저렴하면서도 기계적 물성이 우수한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1점착층(20)은 상기 기재층(10)의 일면에 20 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되며, 아크릴계 접착제로 이루어지는데, 상기 제1점착층(20)의 두께가 20 마이크로미터 미만이면 점착성능과 내충격성이 저하되며, 상기 제1점착층(20)의 두께가 150 마이크로미터를 초과하게 되면 점착성능은 크게 향상되지 않으면서 방수테이프의 두께가 지나치게 증가하여 소형화 및 박막화되는 전자기기에 적합하지 못하다.

상기 제2점착층(30)은 상기 기재층(10)의 타면에 200 내지 300 마이크로미터의 두께로 형성되며 충전제가 함유되어 이루어지는데, 개시된 내충격성이 우수한 방수테이프의 내충격성을 향상시키는 역할을 한다.

더욱 상세하게는 상기 제2점착층(20)은 아크릴단량체혼합물 100 중량부, 광개시제 0.5 내지 5 중량부, 가교제 0.1 내지 2 중량부 및 충전제 0.5 내지 5 중량부로 이루어지는데, 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 제2점착층(30)을 형성하는 과정에서 점착층의 두께조절이 용이하고, 건조시간이 줄어들기 때문에 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 같이 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 제2점착층을 형성하는 과정에서의 공정효율성이 저하될 수 있다.

상기 가교제는 0.1 내지 2 중량부가 함유되며, 상기 아크릴단량체 중합물의 사슬을 가교시켜 제2점착층(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 제2점착층(30)의 가교도가 지나치게 낮아져 기계적 물성의 향상효과가 미미하며, 상기 가교제의 함량이 2 중량부를 초과하게 되면 제2점착층(30)의 경도가 지나치게 증가하여 내충격성이 저하될 수 있다.

상기 충전제는 0.5 내지 5 중량부가 함유되며, 상기 제2점착층(30)의 내충격성을 향상시키는 역할을 하는데, 상기 충전제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 제2점착층(30)의 내충격성 향상효과가 미미하며, 상기 충전제의 함량이 5 중량부를 초과하게 되면 제2점착층(30)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 내충격성이 우수한 방수테이프의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 방수테이프의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<실시예 1>

60 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 일면에 아크릴계 점착제를 70 마이크로미터의 두께로 도포하여 제1점착층을 형성하고, 상기 기재층의 타면에 아크릴단량체혼합물(2-에틸헥실아크릴레이트과 아크릴산이 1:1 중량부로 혼합된 아크릴 단량체 100 중량부에 톨루엔 90 중량부를 혼합하여 이루어짐) 100 중량부, 광개시제(Ciba IRGACURE 184) 1 중량부, 가교제(1,6-Hexanediol Diacrylate) 1 중량부 및 충전제(탄산칼슘) 2 중량부로 이루어진 혼합물을 150 마이크로미터의 두께로 도포하여 내충격성이 우수한 방수테이프를 제조하였다.

<비교예 1>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 충전제를 혼합하지 않고 방수테이프를 제조하였다.

<비교예 2>

상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 가교제와 충전제를 혼합하지 않고 방수테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프의 수직 내충격성, 전단 내충격성 및 방수성능을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.

(단, 수직 내충격성과 전단 내충격성은 듀폰 충격시험기를 이용하였으며, 50 내지 1000g Load를 일정 높이에서 낙하 시, 시편이 분리되는 높이의 운동에너지를 계산하였으며, 압착조건은 5bar×5sec이고, 가로 15.5mm×세로 15.5mm×두께가 0.7mm인 샘플을 제작하여 측정하였다.

열충격 조건은 -40℃에서 30분 ↔ 85℃에서 30분을 1 사이클로 한 후에 저온인 -20℃이며, 50℃와 95%R.H.의 습도조건에서 진행하였고, 시편은 테스트 1시간 전 상온냉각을 진행하였다.

또한, 방수성능은 테스트 전 50g으로 200mm에서 1회 낙추한 후에 1.5M 깊이의 수조에 침수하여 30분간 방치하고 침수여부를 확인하였으며, 압착조건은 5bar×5sec이고, 가로 48mm×세로 48mm×두께가 0.7mm인 샘플을 제작하여 측정하였다.)

<표 1>

위에 표 1에 나타낸 것처럼, 개시된 실시예 1을 통해 제조된 방수테이프는 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 방수테이프에 비해 우수한 내충격성을 나타내기 때문에, 충격 후에도 방수성능이 유지되는 것을 알 수 있다.

따라서, 개시된 내충격성이 우수한 방수테이프는 점착력 및 방수성능이 우수할 뿐만 아니라, 충전제가 함유된 점착층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타낸다.

10 ; 기재층
20 ; 제1점착층
30 ; 제2점착층

Claims (7)

1. 기재층;
   상기 기재층의 일면에 형성되는 제1점착층; 및
   상기 기재층의 타면에 형성되며 충전제가 함유된 제2점착층;으로 이루어지되,
   상기 기재층은 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 폴리이미드로 이루어지고,
   상기 제2점착층은 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 2-에틸헥실아크릴레이트과 아크릴산이 1:1 중량부로 혼합된 아크릴 단량체 100 중량부에 톨루엔 90 중량부를 혼합하여 이루어지고,
   상기 아크릴 단량체는 고형분 함량이 50 중량% 이상이며,
   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 내충격성이 우수한 방수테이프.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기재층은 12 내지 100 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성이 우수한 방수테이프.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2점착층은 20 내지 300 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성이 우수한 방수테이프.
   
5. 삭제
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