KR102078043B1 - 감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름, 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법 - Google Patents

감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름, 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

우레탄계 수지에 지방족 이소시아네이트계 경화제, 방향족 이소시아네이트계 경화제, 디부틸주석 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate), 아세틸 아세톤 등의 첨가제를 함유하여 잔류 점착력 및 경시 안정성이 우수하면서도 버(burr)가 발생하지 않고, 황변 현상이 없는 감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법이 제공된다.

Description

감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름, 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법 {PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION, PROTECTIVE FILM USING THE SAME, AND PRODUCTION METHOD OF PROTECTIVE FILM USING THE SAME}
본 명세서는 감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름, 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 우레탄계 수지에 첨가제를 함유하여 잔류 점착력, 경시 안정성이 우수하고, 버(burr)가 발생하지 않으며, 황변 현상이 거의 없는 감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름 및 이를 이용한 보호 필름의 제조 방법 등에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 부품 등에는 표면을 보호하기 위한 점착 보호 필름이 부착되고 있다. 이러한 점착 보호 필름은 특히 모바일 폰(Mobile phone), 컴퓨터 모니터, TV 및 각종 광고판 등의 표시장치를 구성하는 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 디스플레이 패널 등에 그 사용이 급증하고 있다.
종래에는 디스플레이 보호 필름으로 트리아세틸셀룰로오스(TAC, triacetyl cellulose)계 필름이 주로 사용되어 왔으나, 이러한 TAC 필름의 경우 고온, 고습 환경에서 쉽게 변형된다는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 TAC 필름을 대체할 수 있는 다양한 재질의 보호 필름들이 개발되고 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer), 아크릴계 필름 등을 단독 또는 혼합하여 사용하는 방안이 제안되었다.
한편, 이러한 보호 필름들은 종래에 PVA 필름과 보호 필름 접착을 위해 주로 사용해왔던 수계 접착제와의 접착력이 충분하지 않다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 싸이클로올레핀 폴리머(COP, cycloolefin polymer), 아크릴계 필름 등의 표면에 실리콘계 점착제층을 형성함으로써 수계 접착제와의 접착력을 향상시키는 방안이 제안되었고, 상기 실리콘계 점착제층은 우수한 내열성, 내후성 등이 장점이다.
그러나, 본 발명자들의 연구결과에 따르면, 상기 실리콘 점착제의 가장 큰 단점은 잔류 점착력이다. 즉, 실리콘 PSA 필름을 박리 후 제품을 그 표면에 점착하게 될 때 피착제에 남아 있는 실리콘 오일(Silicone Oil)때문에 점착성능이 나오지 않게 된다. 이는 공정보호용으로 실리콘 점착 필름을 쓰는 경우 큰 불량을 초래할 수 있다. 예를 들어 실리콘 보호 필름을 공정보호용으로 사용 후 실리콘 보호 필름 제거한 자리에 다른 점착 필름 합지시 점착성이 나오지 않아, 제품을 사용할 수 없게 된다.
또한, 상기 잔류 점착력 외에도, 제조된 필름을 시트(Sheet)로 단재 공정시 단재 부분에 고무 성형 찌꺼기인 버(Burr)가 발생하는 문제점이 있다. 버(Burr) 발생시 이를 수작업 또는 추가 공정을 통하여 제거해야 하므로, 전체적인 공정 효율을 저하시키는 요인이며, 이를 개선한 감압점착제 조성물, 이를 이용한 보호 필름이 필요한 실정이다.
공개특허 2005-0051089호
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 실리콘 점착 필름의 문제를 해결하기 위한 것으로, 잔류 점착력, 경시 안전성에 대한 신뢰성을 만족하는 감압점착제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또 다른 일 측면에서, 지방족/방향족 이소시아네이트계 경화제를 함께 포함하여, 제조된 필름을 시트(Sheet)로 단재 공정시 버(burr)가 발생하지 않으며, 황변 현상이 거의 없는 감압점착제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 또 다른 일 측면에서, 기재 필름과 감압점착제층 사이에 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층을 더 포함하여, 기재 필름과의 밀착성을 높이는 보호 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 우레탄계 수지; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 지방족 이소시아네이트계 경화제 5 내지 10 중량부; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 방향족 이소시아네이트계 경화제 2 내지 5 중량부; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 디부틸틴 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate, DBTDL) 0.1 내지 0.3 중량부; 및 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 아세틸 아세톤 5 내지 10 중량부; 를 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되고, 전술한 감압점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층;을 포함하는 보호 필름을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 기재 필름을 준비하는 단계; 및 상기 기재 필름 상에 전술한 감압점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층을 형성하는 단계;를 포함하는 보호 필름 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 의하면, 우레탄계 수지에 지방족/방향족 이소시아네이트계 경화제, 촉매 디부틸주석 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate), 등을 포함하여, 잔류 점착력, 경시 안전성에 대한 신뢰성을 만족할 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 의하면, 또 다른 일 측면에서, 지방족 이소시아네이트계 경화제와 함께 특정 함량의 방향족인 이소시아네이트계 경화제를 포함하여, 제조된 필름을 시트(Sheet)로 단재 공정시 버(burr)가 발생하지 않으며, 필름 제조시 황변 현상이 거의 발생하지 않는다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 의하면, 또 다른 일 측면에서, 기재 필름과 감압점착제층 사이에 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층을 더 포함하여, 기재 필름과의 밀착성을 높일 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 프라이머층은 SKC社의 우레탄 프라이머 처리된 PET를 사용할 수 있다.
또한, 고두께의 감압점착제층 제조시, 아세틸 아세톤을 첨가하여 건조시간 등의 작업 시간이 길어지는 경우, 이소시아네이트기(NCO화합물)가 우레탄 수지의 수산기와 반응하는 것을 블록(Block)함으로써, 상온에서 점착제 조성물의 점도 및 반응을 억제하여 가용 시간(pot life)를 늘릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 보호 필름이다.
도 2는 본 발명의 또다른 일 구현예에 따른 보호 필름이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1의 잔류 점착력 평가 실험 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실험예 3의 버(burr) 발생 평가 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 비교예 3에 따른 보호필름에 황변 현상이 나타난 것을 촬영한 사진이다.
용어 정의
본 명세서에서 “감압점착제층”는 점착력과 신축성을 갖는 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. “감압점착제”란 압력을 가하는 것만으로도 피착제의 표면에 점착되고, 또한 적절한 강도를 가하면 피착면에 거의 흔적을 남기지 않고도 피착면으로부터 제거할 수 있는 점착제를 의미한다.
본 명세서에서 “경시 안정성에 대한 신뢰성”은 시간의 흐름에 따른 초기 점착력의 변화 정도를 의미한다.
본 명세서에서 “버(burr)”란 고무 성형 찌꺼기로, 필름 재단 등의 공정시 단재 등의 부위에서 발생하는 미세 가루, 찌꺼기 등을 의미한다.
본 명세서에서 “황변 현상”은 필름 제조시, 경화제의 첨가로 인해 필름이 노란색으로 변화하는 것을 의미하며, 일반적으로 우레탄계 수지가 UV나 빛에 노출되는 경우, 폴리우레탄의 수소(H) 이탈과 동시에 라디칼이 형성되면서 벤젠고리가 변형되는 것이 원인이다.
본 명세서에서 “가용 시간(pot life)”이란 열경화성 수지가 반응에 필요한 상태로 유지되는 시간을 의미하고, 수지의 종류에 따라 다르다.
본 명세서에서 “우레탄계 수지 100중량부를 기준으로”라는 표현은 우레탄계 수지의 중량을 100 중량부로 할 때, 상기 100 중량부 대비 각 첨가제의 중량부를 의미한다.
예시적인 구현예들의 설명
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 우레탄계 수지; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 지방족 이소시아네이트계 경화제 5 내지 10 중량부; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 방향족 이소시아네이트계 경화제 2 내지 5 중량부; 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 디부틸틴 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate, DBTDL) 0.1 내지 0.3 중량부; 및 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 아세틸 아세톤 5 내지 10 중량부; 를 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
종래 실리콘 보호 필름을 공정보호용으로 사용한 경우, 실리콘 보호 필름을 제거한 자리에 다른 점착 필름을 적용하는 경우 점착성이 떨어져 제품을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명자들은 연구를 통하여 기존 실리콘 보호 필름의 잔류 점착력을 보완할 수 있는 우레탄계 수지를 포함하는 감압점착제 조성물을 개발하였다.
또한, 상기 감압점착제 조성물에 지방족/방향족 이소시아네이트계 경화제를 특정 함량으로 포함하여, 잔류 점착력 및 경시 안정성이 우수하면서도 재단 등의 공정시 버(burr)가 발생하지 않도록 개선하였다.
일반적으로 방향족 이소시아네이트계 경화제(속도상수: TDI 벤젠고리의 2번 4번에 NCO기를 가지는 TDI의 경우, 42.5)는 반응 속도 상수값이 커, 반응 속도가 지방족 이소시아네이트계 경화제(속도상수: HDI의 경우, 0.2)보다 빠르다. 즉, 방향족 이소시아네이트는 우레탄 수지의 활성화된 수소와 빠른 반응을 진행하여 경화 밀도가 낮아진다. 따라서, 실제로 펜슬(pencil)로 경도 테스트를 진행할 때 경화 밀도가 높을수록 버(Burr)가 발생하는데, 경화밀도가 낮아진 방향족 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 경우 버(Burr)가 나타나지 않는다.
다만, 상기 방향족 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 경우 빠른 반응을 하지만 충분한 가교가 되지 않는다. 이에 반해 지방족 이소시아네이트계 경화제는 반응속도가 낮아, 열경화 및 에이징(Aging)을 거쳐 충분한 반응을 하므로, 경화밀도가 방향족 이소시아네이트계 경화제에 비해 높다. 단, 버(Burr)가 발생되어, 시트(Sheet)로 단재시 리스크(Risk)가 발생된다.
따라서, 본 발명자들은 반응 속도 상수값이 높은 방향족 이소시아네이트계 경화제와 반응 속도 상수값이 낮은 지방족 이소시아네이트계 경화제를 혼합하여, 신뢰성 확보 및 버(Burr)가 발생되지 않는 포뮬러를 확립하였다.
또한, 황변 현상은 우레탄 수지를 빛에 노출시 벤젠고리의 변형에 따른 것이므로, 벤젠고리가 없는 지방족 이소시아네이트계 경화제를 포함하여, 황변 현상이 발생되지 않도록 설계하였다.
또한, 상기 감압점착제 조성물에 지방족/방향족 이소시아네이트계 경화제를 첨가하고, 촉매로 디부틸주석 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate)을 사용하여 경화 속도를 향상시키고, 아세틸 아세톤을 첨가하여 가용 시간(pot life)을 확보하였으며, 밀착성을 높이기 위하여 실란계 커플링제를 첨가하였다.
상기 우레탄계 수지는 폴리우레탄 수지로서, 주쇄에 폴리올과 이소시아네이트의 반응에 의해 형성된 우레탄 반복 단위를 포함하는 수지를 의미하는 것으로, 이때, 상기 폴리올은 2 이상의 수산기를 포함하는 화합물들이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 폴리에스테르계 폴리올, 폴리카보네이트계 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리아크릴 폴리올 등이 사용될 수 있고, 상기 이소시아네이트는 2 이상의 NCO기를 갖는 화합물들이 제한 없이 사용될 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 우레탄계 수지의 함량은 전체 점착제 조성물의 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 우레탄계 수지의 함량이 30 중량% 미만인 경우, 100㎛ 이상의 고두께의 감압점착제층을 형성하기가 어렵고, 공정 과정에서 가스의 농도가 높아져 작업 환경이 위험할 수 있으며, 50 중량% 초과인 우레탄계 수지는 수급이 어려울 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 우레탄계 수지 내의 수산기 함량은 0.5 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 수산기 함량이 0.5 중량% 미만인 경우, 이소시아네이트계 경화제와 충분한 반응이 이루어지지 않아 경화가 되지 않으며, 10 중량% 초과인 경우, 과량의 이소시아네이트계 경화제를 첨가하게 되므로, 경화 및 가용시간(Pot life)도 줄어들어 지연제(아세틸 아세톤)를 증량 첨가하여야 하기 때문에 경제적인 면에서 효율성이 떨어진다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 우레탄계 수지의 점도는 5,000 내지 10,000 cps 일 수 있다. 상기 우레탄계 수지의 점도가 5,000cps 미만인 경우, 일정한 형태를 유지하기 어려워 코팅이 어려울 수 있고, 10,000cps 초과인 경우, 점도가 높아서 배합 및 코팅에 과도한 시간이 걸릴 수 있다.
상기 지방족 이소시아네이트계 경화제는 헥사메틸렌디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있고, 바람직하게는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI)일 수 있다.
상기 방향족 이소시아네이트계 경화제는 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 자일릴렌디이소시아네이트(XDI), 디메틸디페닐렌디이소시아네이트(TOID), 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate,TDI)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있고, 바람직하게는 톨루엔디이소시아네이트(TDI)일 수 있다.
특히, 상기 지방족 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 경우, 반응성이 빠르고, 코팅시 색 변화가 없이 고두께 100um이상의 감압점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 수분산성을 향상시키고, 폴리우레탄 수지를 균일하게 가교시켜 감압점착제층 외관을 미려하게 할 수 있다.
상기 지방족 이소시아네이트계 경화제의 함량이 5 중량부 미만인 경우, 경화가 되지 않아 응집이 되지 않고 피착제에 전이 될 수 있으며, 10 중량부 초과인 경우, 가교밀도가 과도하게 상승하여 조성물 내에서 점도가 급격히 증가하여 우레탄계 수지와의 상용성이 저하되며, 감압점착제 조성물 내에 응집(Aggrgation)을 발생시킬 수 있으며, 가용 시간(pot life)이 줄어 들어 지연제(아세틸 아세톤)를 증량 첨가하여야 하기 때문에 경제적으로 효율성이 감소할 수 있으며, 박리력이 낮아질 수 있다.
또한, 상기 방향족 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 경우, 지방족 이소시아네이트계 경화제만을 포함하는 경우 발생하는 버(burr) 발생을 최소화하여, 잔류접착력 및 경시 안정성이 우수하면서도 버(burr)의 제거에 드듣 추가 비용 및 시간을 절약할 수 있다.
상기 방향족 이소시아네이트계 경화제의 함량이 2 중량부 미만인 경우, 잔류점착력이 저하될 수 있고, 특히 우레탄 수지의 OH기와 이소시아네이트 NCO와 충분한 반응이 이루어지지 않아 경시 안정성이 저하될 수 있으며, 5 중량부 초과인 경우 UV 나 빛에 의해 폴리우레탄의 탈수소 및 라디칼 형성으로 벤젠의 변형이 일어나, 황변 현상이 발생할 수 있다.
상기 디부틸주석 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate)은 반응성을 높이는 촉매로, 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.3 중량부 포함될 수 있다.
상기 아세틸 아세톤은 가용 시간(pot life)을 높이기 위한 지연제로, 고두께의 감압점착제층 제조시, 건조시간 등의 작업 시간이 길어지는 경우 배합액이 점도 상승 및 상 변화(액체 -> Gel -> 고체)가 일어날 수 있다. 따라서 가용시간(Pot Life) 유지를 위해 지연제 역할을 하는 아세틸 아세톤을 첨가하였다. 아세틸 아세톤은 이소시아네이트기(NCO화합물)가 우레탄 수지의 수산기(-OH)와 반응하는 것을 블록(Block)함으로써, 상온에서 점착제 조성물의 점도 및 반응을 억제하여 가용 시간(pot life)를 늘릴 수 있다. 이후 반응을 시키기 위해 충분한 열을 주었을 때 아세틸 아세톤이 휘발되면서, 경화제의 이소시아네이트기가 반응할 수 있다.
상기 아세틸 아세톤의 함량이 5 중량부 미만인 경우, 가용 시간 확보가 어려워, 배합된 우레탄 폴리머가 코팅 전에 굳어 이형필름과 합지시 접착면 외관에 눌림 문제가 발생할 수 있고, 10 중량부 초과인 경우, 가용 시간이 늘어나지만, 이후 경화 반응을 위해 아세틸 아세톤을 휘발시키는 과정에서 충분한 열을 주어야 하므로 공정에 과도한 시간이 소요될 수 있다.
상기 실란계 커플링제를 포함함으로써 기재 필름, 예를 들면 PET와의 밀착성을 높일 수 있고, 예를 들어 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 커플링제; 3-아미노프로필 트리메톡시 실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸 디메톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸부틸리덴)프로필아민 등의 아미노기 함유 실란 커플링제; 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란 등의 (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제; 3-이소시아네이트프로필 트리에톡시실란 등의 (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제; 또는 3-이소시아네이트프로필 트리에톡시실란 등의 이소시아네이트기 함유 실란 커플링제 등을 포함할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서 상기 감압점착제 조성물은 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 실란계 커플링제 1 내지 3 중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 실란계 커플링제의 함량이 1 중량부 미만인 경우 밀착성이 좋지 않고, 3 중량부 초과인 경우 경제적으로 과도한 비용이 들 수 있다.
아울러, 상기 감압점착제 조성물은 코팅성을 위한 용매(유기용제); 그리고 특정한 목적을 위한 것으로서, 예를 들어 가소제, 에폭시 레진, 광개시제, 자외선 안정제, 산화 방지제 및 충전제 등을 더 포함할 수 있으며, 이들은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되고, 전술한 감압점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층;을 포함하는 보호 필름을 제공한다.
도 1을 참조하면, 상기 보호 필름은 기재 필름(1), 감압점착제층(3) 순으로 적층될 수 있다.
상기 기재 필름은 탄성률이 높고, 흡습 팽창계수가 작으며 선 팽창 계수가 작은 것을 사용하는데, 특히 광학특성을 가지고 리사이클 칩을 사용하지 않는 원단을 사용하는 것이 바람직하다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate: PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate: PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(polybutylenenaphthalate: PBN), 폴리에틸렌(polyethylene: PE), 폴리프로필렌(polypropylene: PP) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
바람직하게는 강도는 MD방향 15kgf/15mm이상, TD방향 20kgf/15mm이상이고, 신율은 MD방향 및 TD 방향 120% 미만인 폴리에틸렌테라프탈레이트 필름일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 기재 필름의 두께는 65 내지 85㎛ 이상일 수 있다. 두께가 65㎛ 미만이면 공정 작업 중 취급성 문제로 인해 손상을 줄 수 있고, 85㎛ 초과이면 제품의 생산단가가 높아져 가격경쟁력을 갖추기 어려울 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 감압점착제층의 두께는 100㎛ 이상일 수 있고, 200㎛ 이하일 수 있다. 상기 감압점착제층의 두께가 100㎛ 미만인 경우 외부 충격(핀홀, 눌림 등)에 취약 할 수 있고, 200㎛ 초과인 경우 감압점착제층의 표면부터 건조가 진행되므로 안쪽에 있는 점착층에선 미경화가 발생하여 점착 보호 필름의 물성이 낮아질 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 보호 필름은 상기 기재 필름과 상기 감압점착제층 사이에 형성되고, 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층;을 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 보호 필름은 기재 필름(1), 프라이머층(2), 감압점착제(3) 순으로 적층될 수 있다.
상기 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층을 더 포함함으로써, 점착층의 전이 리스크(risk)를 감소시켜, 신뢰성을 가지는 보호 필름을 제조할 수 있고, 기재 필름과 감압점착제층 사이의 밀착성을 높여 점착제층과 기재 필름 사이의 분리 현상을 줄일 수 있다.
상기 프라이머층에 포함되는 우레탄계 수지는 당 업계에 널리 알려진 것이면 제한하지 않으나, 수분산성 폴리우레탄 수지일 수 있고, 카보네이트계 폴리우레탄 또는 에스테르계 폴리우레탄일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 프라이머층의 두께는 700 내지 800nm일 수 있다. 상기 프라이머층의 두께가 700nm 미만인 경우 밀착성을 높이는 효과가 충분하지 않을 수 있고, 800nm 초과인 경우 건조가 충분히 되지 않거나 수분산성 미립자가 기재 필름에 묻어 밀착성을 감소시킬 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 보호 필름은 상기 감압점착제층의 다른 일면(프라이머층 또는 기재 필름과 접하지 않은 면)에 추가로 기재 필름을 더 포함할 수 있다. 도 1 및 2를 참조하면, 기재 필름(1), 감압점착제(3), 기재필름(1) 순 또는 기재필름(1), 프라이머층(2), 감압점착제(3), 기재필름(1) 순으로 적층될 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 기재 필름을 준비하는 단계; 및 상기 기재 필름 상에 전술한 감압점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층을 형성하는 단계;를 포함하는 보호 필름 제조 방법을 제공한다. 도 1을 참조하면, 상기 보호 필름은 기재 필름(1), 감압점착제층(3) 순으로 적층될 수 있다.
상기 기재필름은 전술한 바와 같고, 상기 기재 필름 상에 감압점착증을 형성하는 단계는 구체적으로, 상기 기재 필름의 일 면에 전술한 감압점착제 조성물을 도포하고, 건조하여 감압점착제층을 형성할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 감압점착제 조성물의 도포는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 도포법으로 기재 필름 상에 도포될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 예를 들어 다이 코터, 닙 코터, 그라비아 롤 코터 및 콤마 코터 등을 이용할 수 있다.
상기 감압점착제 조성물은 도포 후, 예를 들어 50 내지 110℃에서 건조되어 감압점착제층이 형성될 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 감압점착제층을 형성하는 단계의 공정 속도는 5m/min 이하일 수 있다. 이는 초기 경화의 안정성을 위한 것으로, 상기 속도가 5m/min 초과인 경우, 초기 경화가 충분히 이루어지지 않아, 감압점착제층의 100㎛ 이상의 두께를 유지하기 어려울 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 보호 필름 제조 방법은 상기 감압점착제층을 형성하기 전에, 상기 기재 필름 상에 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 보호 필름은 기재 필름(1), 프라이머층(2), 감압점착제(3) 순으로 적층될 수 있다.
상기 프라이머층은 기재 필름의 일 면에 우레탄 수지를 도포하고, 건조하여 형성할 수 있고, 전술한 바와 같이 상기 프라이머층을 추가로 포함함으로써 상기 기재 필름과 감압점착제층 사이의 밀착성을 높일 수 있다.
이어서, 상기 프라이머층 상에 상기 감압점착제 조성물을 도포 및 건조하여 감압점착제층을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 구체적인 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있고, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것임이 이해될 것이다.
실시예
실시예 1
기재 필름으로 SKC社의 SH34 Grade(양면 우레탄 프라이머 처리된 PET)를 적용하였다. 상기 기재 필름은 폴리에틸렌테라프탈레이트 재질로, 두께는 75㎛, 강도는 MD방향 15kgf/15mm이상, TD방향 20kgf/15mm이상이며, 신율은 MD방향 및 TD 방향 120% 미만인 필름을 준비하였다.
감압 점착제의 경우, 우레탄계 수지를 포함하고, 상기 우레탄계 수지는 전체 조성물 중량을 기준으로 30-50 중량% 로 포함하고, 0.5~10 중량%의 수산기를 함유하며, 5,000~10,000cps 점도를 가지는 것이며, 상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 헥사디이소이아네이트(hexamethylene diisocyanate) 5 내지 10 중량부, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate,TDI) 2 내지 5 중량부, 촉매 디부틸주석 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate) 0.1 내지 0.3 중량부, 실란계 커플링제(신에츠社KBM-403) 1 내지 3 중량부, 아세틸 아세톤 5 내지 10 중량부를 포함하는 감압점착제 조성물로 감압점착제층을 형성하였다.
비교예 1
상기 감압점착제 조성물에서, 경화제로 헥사디이소이아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI)를 포함하지 않고, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate,TDI)만을 포함한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 보호 필름을 제작하였다.
비교예 2
상기 감압점착제 조성물에서, 경화제로 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate,TDI)를 포함하지 않고, 헥사디이소이아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI)만을 포함한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 보호 필름을 제작하였다.
비교예 3
상기 감압점착제 조성물에서, 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI)를 5 중량부 초과로 포함한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 보호 필름을 제작하였다. 제조된 필름의 경우 TDI계 경화제를 과도하게 포함하여, 황변 현상이 일어난 것을 확인할 수 있었다(도 5 참조).
실험예
실험예 1 - 잔류 점착력 평가
도 3을 참조하면, 제조된 보호 필름의 기재필름(11)상에서 감압점착제층(13)을 제거하고, 다시 기재필름 상에 YNH-2254B2(YOULCHON社, 초기 점착력 1600gf/25mm)(14) 를 합지하고, 30분 경과 후에 상기 YNH-2254B2의 점착력을 측정하였다. 점착력은 (초기 점착력 - 방치시간 후 점착력) / 초기 점착력 * 100) 에 따라 계산되었다.
상기 실험에 따른 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
단위(UNIT) 초기(Initial) 1주 후 2주 후 3주 후 4주 후
비교예 1 Gf/25mm 1622 1588 1592 1584 1604
비교예 2 1619 1632 1598 1605
실시예 1 1599 1624 1608 1608
상기 표를 참조하면, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2 모두 잔류 점착력에 있어서는 크게 성능 차이가 없다는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2 - 점착력 경시 변화 평가
상기 실험예 1과 같은 방법으로 점착력을 측정하되, 초기 점착력 기준으로 날짜에 따른 점착력 경시 변화를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
단위(UNIT) 초기(Initial) 5일 후 1주 후 2주 후 3주 후 4주 후
비교예 1 gf/25mm 1.94 4.82 7.89 14.24 - -
비교예 2 1.64 1.69 1.62 1.73 1.66 1.82
상기 표 2를 참조하면, TDI계 경화제만 포함한 경우, 경시 변화에 대한 안정성과 관련하여 5일 이후부터 약 2.5배 상승하여, 이에 대한 신뢰성 있는 데이터를 얻을 수 없었다. 따라서 3주 후에는 신뢰성 테스트를 중단하였다. 반면, HDI계 경화제를 포함하는 경우(비교예 2 및 실시예 1), 경시 변화에 대한 신뢰성을 확인할 수 있었다.
실험예 3 - 버(burr) 발생 평가
연필 경도 시험기(Pencil Hardness Tester)를 사용하여 8H 연필(Pencil), 하중: 500g, 속도(Speed): 180mm/min 조건으로, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2 에 따른 보호 필름에 대하여, 실험을 진행하였다.
도 4를 참조하면, TDI계 경화제를 포함하는 비교예 1 및 실시예 1은 버(burr)가 발생하지 않지만, HDI계 경화제만을 포함하는 비교예 2의 경우 폴리우레탄 버(burr)가 발생한 것을 확인할 수 있었다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
1: 기재필름
2: 프라이머층
3: 감압점착제층
11: 기재 필름
13: 감압점착제층(실시예 1)
14: YNH-2254B2 필름

Claims (14)

  1. 우레탄계 수지;
    상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 지방족 이소시아네이트계 경화제 5 내지 10 중량부;
    상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 방향족 이소시아네이트계 경화제 2 내지 5 중량부;
    상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 디부틸틴 디라우레이트(Dibutyltin dilaurate, DBTDL) 0.1 내지 0.3 중량부;
    상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 아세틸 아세톤 5 내지 10 중량부; 및
    상기 우레탄계 수지 100 중량부를 기준으로 실란계 커플링제 1 내지 3 중량부; 로 이루어지고,
    상기 지방족 이소시아네이트계 경화제는 헥사메틸렌디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI)이고,
    상기 방향족 이소시아네이트계 경화제는 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI)이며,
    상기 우레탄계 수지의 점도는 5,000 내지 10,000 cps 인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 우레탄계 수지의 함량은 전체 점착제 조성물의 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 우레탄계 수지 내의 수산기 함량은 0.5 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 삭제
  6. 기재 필름; 및
    상기 기재 필름 상에 형성되고, 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항의 점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층; 을 포함하는 보호 필름.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재 필름과 상기 감압점착제층 사이에 형성되고, 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층;을 더 포함하는 보호 필름.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate: PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate: PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(polybutylenenaphthalate: PBN), 폴리에틸렌(polyethylene: PE), 폴리프로필렌(polypropylene: PP) 및 폴리이미드(polyimide)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 보호 필름.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 두께는 65 내지 85㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 보호 필름.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 감압점착제층의 두께는 100㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 보호 필름.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 프라이머층의 두께는 700 내지 800nm 인 것을 특징으로 하는 보호 필름.
  12. 기재 필름을 준비하는 단계; 및
    상기 기재 필름 상에 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항의 점착제 조성물을 포함하는 감압점착제층을 형성하는 단계;를 포함하는 보호 필름 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 감압점착제층을 형성하는 단계의 공정 속도는 5m/min 이하인 것을 특징으로 하는 보호 필름 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 감압점착제층을 형성하기 전에, 상기 기재 필름 상에 우레탄계 수지를 포함하는 프라이머층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 보호 필름 제조 방법.
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