KR102092951B1 - 양면 점착 테이프용 기재 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하는 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체이고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하이며, 상기 코팅 발포체의 밀도가 0.5g/㎤ 내지 1.0g/㎤이고, 표면 조도(Ra)가 10㎛ 내지 50㎛인 양면 점착 테이프용 기재 필름 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

양면 점착 테이프용 기재 필름 및 이의 제조방법 {SUBSTRATE FILM FOR DOUBLE-SIDED ADHESIVE TAPE AND THE PREPARING METHOD FOR THE SAME}
양면 점착 테이프용 기재 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 양면 점착 테이프는 기재의 양면에 점착층이 형성된 구조를 가지며, 양면 점착 테이프의 구체적인 용도에 따라 두께 및 박리력 등을 다양하게 설계한다. 이때, 양면 점착 테이프의 기재는 양면 점착 테이프의 전체적인 두께 중 대부분의 비율을 차지하며, 박리 특성에도 영향을 준다. 양면 점착 테이프의 기재로 사용되는 일반적인 재질은 부직포, 합성 수지 필름, 발포체 등이 있으며, 이러한 구성 재질을 적절히 제어하여 양면 점착 테이프의 구체적인 용도에 적합한 물성을 확보시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 일 구현예는 밀도 및 조도가 특정 범위를 만족함으로써 균일한 두께를 나타내고, 표면이 적절한 편평도(planarity)를 갖는 것으로, 양면 점착 테이프에 적용되어 우수한 계면 부착력 및 내구성을 나타내는 기재 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조 방법으로서, 발포 및 경화 공정을 적절히 제어하여 전술한 물성 및 이점을 효과적으로 구현하는 기재 필름을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하는 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체이고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하이며, 상기 코팅 발포체의 밀도가 0.5 g/㎤ 내지 1.0g/㎤이고, 표면 조도(Ra)가 10㎛ 내지 50㎛인 양면 점착 테이프용 기재 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하인 코팅 발포용 조성물을 마련하는 단계; 상기 코팅 발포용 조성물을 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 30℃ 내지 50℃ 낮은 온도에서 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리 이후에, 상기 코팅 발포용 조성물을 상기 발포제의 발포 최대 온도 ± 20℃의 온도에서 다단 열처리하여 코팅 발포체를 제조하는 단계를 포함하는 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 균일한 두께를 나타내고, 표면이 적절한 편평도(planarity)를 갖는 것으로, 양면 점착 테이프에 적용되어 우수한 계면 부착력 및 내구성을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조 방법을 통하여, 발포 및 경화 공정을 적절히 제어하여 전술한 물성 및 이점을 효과적으로 구현하는 양면 점착 테이프용 기재 필름을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 양면 점착 테이프용 기재 필름의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 실험예 3의 내구성 평가 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하는 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체인 양면 점착 테이프용 기재 필름을 제공한다. 이때, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하이고, 이와 동시에, 상기 코팅 발포체의 밀도는 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1.0g/㎤이고, 표면 조도(Ra)가 약 10㎛ 내지 약 50㎛이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 양면 점착 테이프용 기재 필름(100)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름(100)은 코팅 발포체이며, 상기 코팅 발포체는 기포(A)를 포함한다. 상기 기포(A)는 후술하는 바와 같이, 상기 발포제가 열에 의해 팽창된 구조인 것이다.
일반적으로, 양면 점착 테이프는 기재의 양면에 점착층이 형성된 구조를 갖는다. 이때, 상기 기재는 상기 점착층과 우수한 계면 부착력을 가져야 하고, 이를 위해 균일한 두께를 가져야 한다. 또한, 상기 기재는 양면 점착 테이프를 최종 물품에 적용할 때, 물품의 형상에 부합하도록 적절한 유연성 및 가공성을 확보해야 한다.
일 구현예에서, 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하는 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체로 구성되고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하인 조건; 및 상기 코팅 발포체의 밀도가 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1.0g/㎤이고, 표면 조도(Ra)가 약 10㎛ 내지 약 50㎛인 조건을 동시에 확보함으로써 전술한 물성을 우수하게 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 발포제의 '발포 최대 온도'는 상기 코팅 발포용 조성물에 열을 가할 때, 발포제가 최대 크기로 팽창하는 때의 온도를 의미한다. 또한, 상기 경화제의 '1분 반감기 온도'는 상기 코팅 발포용 조성물에 열을 가하기 시작하여 1분이 경과한 후에 상기 경화제의 양이 1/2이 되는 온도이다.
상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이는 약 15℃ 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 10℃ 이하일 수 있고, 예를 들어 약 5℃ 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도는 동일할 수 있다. 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이를 전술한 범위로 조절함으로써 상기 코팅 발포용 조성물이 균일한 두께의 박막 형태를 갖는 코팅 발포체로 제조될 수 있으며, 상기 코팅 발포체가 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
또한, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 전술한 범위에 속함으로써 상기 코팅 발포체가 전술한 범위의 밀도 및 표면 조도를 동시에 확보하기 유리하고, 우수한 내충격성을 구현할 수 있다.
상기 코팅 발포체의 밀도는 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1.0g/㎤이고, 구체적으로, 약 0.5g/㎤ 내지 약 0.9 g/㎤ 일 수 있다. 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 적절한 발포 구조를 통하여 상기 범위의 밀도를 가지게 되고, 그 결과, 상기 양면 점착 테이프의 충격 흡수 물성이 향상될 수 있다. 상기 코팅 발포체의 밀도는 고체비중계를 이용하여 측정할 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물의 발포제 및 경화제가 각각의 발포 최대 온도 및 1분 반감기 온도의 차이를 전술한 범위로 만족함으로써, 상기 조성물을 발포한 발포 구조가 상기 밀도 범위를 만족하기 용이할 수 있고, 내구성 및 내충격성을 동시에 향상시키는 이점을 구현할 수 있다.
또한, 상기 코팅 발포체는 표면 조도(Ra)가 약 10㎛ 내지 약 50㎛이고, 구체적으로 약 20㎛ 내지 약 50㎛일 수 있고, 보다 구체적으로 약 35㎛ 내지 약 45㎛일 수 있다. 상기 코팅 발포체의 표면 조도(Ra)가 상기 범위를 만족함으로써 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 이의 적어도 일면에 형성될 수 있는 점착층과 최적의 표면 밀착성을 구현할 수 있다. 상기 코팅 발포체의 표면 조도(Ra)는 CLSM(Confocal laser scanning microscopy) 장비로 측정하여 도출될 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물의 발포제 및 경화제가 각각의 발포 최대 온도 및 1분 반감기 온도의 차이를 전술한 범위로 만족함으로써, 상기 조성물을 발포한 발포 구조가 상기 표면 조도의 범위를 만족하기 용이할 수 있고, 기재 필름과 점착층의 밀착성과 전체적인 내구성을 동시에 향상시키는 이점을 구현할 수 있다.
또한, 상기 코팅 발포체가 전술한 밀도 범위를 만족하면서, 동시에 표면 조도(Ra)의 범위도 전술한 범위를 만족함으로써 상기 기재 필름이 적용된 양면 점착 테이프가 곡면 또는 수축이 심한 피착체 등에 다양하게 적용 가능한 이점을 가지며, 이때 우수한 내구성 및 내충격성을 구현할 수 있다.
상기 코팅 발포체의 두께는 약 100㎛ 내지 약 200㎛일 수 있고, 예를 들어, 약 120㎛ 내지 약 180㎛일 수 있다. 상기 코팅 발포체의 두께가 상기 범위를 만족함으로써 이로 구성된 양면 점착 테이프용 기재 필름이 전자 재료에 사용되는 양면 점착 테이프의 중간 기재로 사용되기에 적절한 가공성 및 내구성을 구현할 수 있으며, 기재 필름의 양면에 배치되는 점착층의 두께를 다양하게 확보할 수 있다.
상기 코팅 발포체가 상기 범위의 두께를 만족함과 동시에 전술한 범위의 밀도 및 표면 조도 범위를 만족함으로써, 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름이 적절한 편평도(planarity)를 가질 수 있고, 그 양면에 점착층을 형성할 때 우수한 계면 부착력을 구현할 수 있다. 또한, 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름이 적용된 양면 점착 테이프가 우수한 내구성을 구현할 수 있고, 최종 물품에 적용될 때, 물품의 형상에 부합하도록 적절한 유연성 및 가공성을 나타낼 수 있다.
상기 코팅 발포체는 양면 점착 테이프용 기재 필름으로서, 그 자체로는 실질적으로 점착성을 갖지 않는 것이다. 즉, 상기 코팅 발포체를 제조하기 위한 코팅 발포용 조성물은 점착성 부여 수지 또는 점착성 부여 첨가제를 포함하지 않으며, 이로써 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 경화제 및 발포제가 유기적으로 적절히 작용할 수 있고, 그 결과 코팅 발포체가 두께의 균일성 및 우수한 내구성을 확보하기에 유리할 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 포함한다. 이때, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무는 스티렌 및 부타디엔의 공중합체이고, 통상적으로 지칭하는 스티렌-부타디엔 고무(SBR)와는 구별되는 종류의 고무로서, 스티렌 유래의 구조 단위가 일정한 비율과 규칙으로 함유되는 고무이다. 상기 코팅 발포용 조성물이 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 포함함으로써 다른 종류의 고무를 사용하는 경우에 비하여 우수한 인장력 및 타발성을 구현할 수 있다.
상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무는 스티렌 유래의 구조 단위의 함량이 약 20중량% 내지 약 30중량%일 수 있다. 상기 코팅 발포용 조성물이 상기 함량의 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 사용함으로써 더욱 향상된 내구성을 구현할 수 있고, 상기 코팅 발포용 조성물로부터 제조된 코팅 발포체의 우수한 타발성 및 내충격성을 확보하기에 유리할 수 있다.
또한, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무는 중량평균분자량(Mw)이 약 200,000 내지 약 100,000일 수 있고, 예를 들어, 약 170,000 내지 약 150,000일 수 있다. 이로써, 상기 코팅 발포용 조성물이 적절한 점도를 가질 수 있으며, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 다른 성분의 상용성이 향상될 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 발포제를 포함하며, 상기 발포제는 중공 입자의 구조를 갖는다. '중공 입자'란 속이 비어 있는 구형의 입자로서, 이때, '구형'은 기하학적으로 완벽한 구의 형상을 의미하는 것은 아니고, 통상적으로 구의 형상으로 인식되는 형상을 의미한다. 또한, 속이 비어 있다는 것은 액체 또는 고체 성분이 포함되지 않은 것을 의미하는 것으로, 시각적으로 인지되지 않는 기체 성분은 함유될 수 있다.
구체적으로, 상기 발포제는 상기 코팅 발포용 조성물 및 상기 코팅 발포용 조성물로 형성된 코팅 발포체 내에서 모두 중공 입자의 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 발포제는 상기 코팅 발포용 조성물의 발포 과정에서 터지거나 형태가 사라지지 않으며, 그 자체의 형태로서 코팅 발포체 내에서 기포 구조를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 코팅 발포용 조성물에 발포를 위한 열이 가해질 때, 상기 중공 입자 구조의 발포제는 팽창하여 크기가 커지며, 팽창된 형태 자체로 코팅 발포체 내에서 기포 구조를 이룰 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 발포제는 코어-쉘(core-shell)구조이고, 상기 발포제의 코어는 질소(N2) 기체, 하이드로카본 가스, 수소(H2) 기체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고, 상기 발포제의 쉘은 열가소성 수지를 포함한다.
구체적으로, 상기 쉘의 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리프로필렌 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 발포제의 쉘이 열가소성 수지로 이루어지고 코어가 하이드로카본 가수로 이루어진 경우, 열에 대한 안정성 및 화학적 안정성이 용이하게 확보될 수 있다.
상기 발포제의 입경(particle diameter)은 약 10㎛ 내지 약 16㎛일 수 있다. 상기 발포제의 입경은 상기 코팅 발포용 조성물 내의 발포제의 입경을 의미하는 것으로, 가열에 의해 팽창되기 이전의 발포제 자체의 크기를 나타내는 것이다. 상기 발포제의 입경은 SEM 측정 방법으로 투영상의 지름을 측정함으로써 도출될 수 있다. 상기 발포제의 입경이 상기 범위를 만족함으로써 상기 코팅 발포용 조성물 내의 분산성이 우수할 수 있고, 기포 크기의 미세한 조절에 따라 적절한 밀도 및 표면 조도를 확보하기에 유리할 수 있다.
상기 코팅 발포체는 상기 발포제가 가열에 의해 팽창되어 형성된 기포를 포함할 수 있고, 이때, 상기 기포의 입경(particle diameter)은 약 30㎛ 내지 약 40㎛일 수 있다. 상기 기포의 입경은 SEM 또는 TEM으로 상기 코팅 발포체의 단면을 촬영하여 그 투영상에 있어서 기포의 지름을 측정함으로써 도출될 수 있다. 상기 기포의 입경이 상기 범위의 입경을 만족함으로써 상기 코팅 발포체가 전술한 밀도 및 표면 조도(Ra)를 동시에 만족시키기 유리한 이점을 얻을 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 경화제를 포함하며, 상기 경화제는 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 화학적으로 가교되어 상기 코팅 발포용 조성물을 적절히 경화시키는 역할을 한다.
예를 들어, 상기 경화제는 디벤조일퍼옥사이드계 경화제, 디터셔리부틸퍼옥사이드계 경화제, 라우릴퍼옥사이드계 경화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 경화제가 이러한 화학 구조를 갖는 경화제를 포함함으로써 다른 화학 구조를 갖는 경화제에 비하여 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 사용되어 우수한 내구성을 구현하는 장점을 나타낼 수 있고, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 수지에 경화 반응을 위한 별도의 작용기, 예를 들어, 하이드록실기, 카르복실기와 같은 작용기가 없어도 라디칼(radical)을 통하여 수지 간의 결합을 매개할 수 있는 이점을 갖는다.
일 구현예에서, 상기 경화제는 디벤조일퍼옥사이드계 경화제 또는 라우릴 퍼옥사이드계 경화제를 포함할 수 있고, 다른 구현예에서, 상기 경화제는 디벤조일퍼옥사이드계 경화제를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 전술한 범위를 만족하기 유리하며, 상기 코팅 발포용 조성물로부터 형성된 코팅 발포체가 향상된 내구성 및 내충격성을 구현할 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 경화제 및 발포제를 적절한 함량비로 사용함으로써 내구성 향상의 효과를 극대화할 수 있고, 전술한 범위의 특정 밀도 및 표면 조도의 동시 구현이 용이할 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 경화제를 약 1 내지 약 10 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어 약 3 내지 약 5 중량부 포함할 수 있다. 상기 경화제가 전술한 범위의 함량으로 사용됨으로써 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 상용성이 향상되며, 상기 코팅 발포용 조성물을 통해 향상된 내구성을 구현할 수 있고, 표면의 적당한 점착성으로 인해 유통 시 사용되는 이형 필름에 대한 적절한 이형성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 발포제를 약 0.1 내지 약 1 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 0.3 내지 약 0.5 중량부 포함할 수 있다. 상기 발포제를 이러한 함량으로 사용함으로써 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 상용성이 향상되며, 상기 코팅 발포용 조성물을 통해 향상된 내구성을 구현할 수 있고, 원하는 특정 밀도 및 두께를 얻을 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 요구되는 물성 및 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서, 카본 블랙, 이산화티탄(TiO2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다. 이를 더 포함함으로써, 상기 코팅 발포용 조성물로부터 제조된 코팅 발포체는 적절한 색상을 나타낼 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 카본 블랙, 이산화티탄(TiO2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 약 0.5 내지 약 1 중량부 포함할 수 있다. 상기 범위의 함량을 통해 상기 코팅 발포용 조성물이 구현하고자 하는 밀도 및 표면 조도(Ra)를 구현시키면서, 동시에 적절한 색상을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법을 제공한다. 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법은 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하인 코팅 발포용 조성물을 마련하는 단계; 상기 코팅 발포용 조성물을 코팅 후 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 30℃ 내지 50℃ 낮은 온도에서 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리 이후에, 상기 코팅 발포용 조성물을 상기 발포제의 발포 최대 온도 ±20℃의 온도에서 다단 열처리하여 코팅 발포체를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 제조방법으로 상기 코팅 발포용 조성물을 이용한 코팅 발포체를 제조할 수 있으며, 상기 코팅 발포체의 제조방법에 의해 상기 코팅 발포체의 기포 구조 및 두께 균일성을 적절히 제어할 수 있다. 또한, 상기 코팅 발포체의 밀도 및 표면 조도(Ra)을 용이하게 조절할 수 있다.
상기 제조방법으로 제조된 상기 코팅 발포체는 밀도 및 표면 조도(Ra)가 전술한 범위를 만족할 수 있고, 상기 단계들을 통한 제조방법으로 이러한 밀도 및 표면 조도(Ra)의 범위가 용이하게 구현될 수 있다.
즉, 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 코팅 발포체이며, 상기 코팅 발포체는 밀도가 약 0.5 g/㎤ 내지 약 1.0g/㎤이고, 구체적으로, 약 0.5g/㎤ 내지 약 0.9 g/㎤ 일 수 있다. 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 적절한 발포 구조를 통하여 상기 범위의 밀도를 가지게 되고, 그 결과, 상기 양면 점착 테이프의 충격 흡수 물성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 코팅 발포체는 표면 조도(Ra)가 약 10㎛ 내지 약 50㎛이고, 구체적으로 약 20㎛ 내지 약 50㎛일 수 있고, 보다 구체적으로 약 35㎛ 내지 약 45㎛일 수 있다. 상기 코팅 발포체의 표면 조도(Ra)가 상기 범위를 만족함으로써 상기 양면 점착 테이프용 기재 필름은 이의 적어도 일면에 형성될 수 있는 점착층과 최적의 표면 밀착성을 구현할 수 있다.
상기 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법은 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하인 코팅 발포용 조성물을 마련하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이, 상기 코팅 발포용 조성물은 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 약 15℃ 이하인 조건을 만족하는 발포제 및 경화제를 포함함으로써 코팅 발포 방법을 통하여 균일한 두께의 박막 구조를 갖는 발포체의 제조가 가능할 수 있다.
상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이는 약 15℃ 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 10℃ 이하일 수 있고, 예를 들어, 약 5℃ 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도는 동일할 수 있다. 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이를 전술한 범위로 조절함으로써 상기 코팅 발포용 조성물이 균일한 두께의 박막 형태를 갖는 코팅 발포체로 제조될 수 있으며, 상기 코팅 발포체가 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
상기 코팅 발포용 조성물을 마련하는 단계는, 상기 경화제 및 상기 발포제를 우선적으로 혼합한 후에, 이어서, 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합함으로써 수행될 수 있다. 상기 코팅 발포용 조성물의 각 성분을 이러한 순서로 혼합함으로써, 다른 순서로 혼합하는 경우에 비하여 발포제의 분산성을 최대로 높여 원하는 밀도 및 조도 확보에 유리하다.
상기 양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법은 상기 코팅 발포용 조성물을 코팅 발포하는 공정을 포함한다. 구체적으로, 코팅 발포 방법은 상압에서 코팅 발포용 조성물을 박막 형상으로 코팅하고, 이어서, 일정 온도에서 열을 가하여 수행될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 코팅 발포용 조성물은 이를 코팅 후 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리 후에 다단 열처리하는 단계를 통해 코팅 발포되어 코팅 발포체가 제조될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 코팅 발포용 조성물을 코팅 후 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 30℃ 내지 50℃ 낮은 온도에서 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리 이후에, 상기 코팅 발포용 조성물을 상기 발포제의 발포 최대 온도 ± 20℃의 온도에서 다단 열처리하여 코팅 발포체를 제조하는 단계를 통해 코팅 발포될 수 있다.
상기 1차 열처리 단계는 상기 코팅 발포용 조성물을 박막 형상으로 코팅한 후 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 30℃ 내지 약 50℃ 낮은 온도에서 열처리함으로써 수행된다.
상기 1차 열처리 단계가 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 50℃ 초과만큼 낮은 온도 범위에서 수행되는 경우, 상기 코팅 발포용 조성물의 발포만 개시되고 경화가 개시되지 않아 원하는 발포 및 경화 구조를 형성할 수 없고, 그 결과 전술한 범위의 밀도 및 표면 조도(Ra)를 구현하지 못할 우려가 있다.
또한, 상기 1차 열처리 단계가 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 30℃ 미만만큼 낮은 온도 범위에서 수행되는 경우, 발포 및 경화가 순간적으로 지나치게 진행되어 원하는 발포 및 경화 구조를 형성할 수 없고, 그 결과 전술한 범위의 밀도 및 표면 조도(Ra)를 구현하지 못할 우려가 있다.
즉, 상기 1차 열처리 단계가, 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)와 전술한 범위의 차이를 갖는 온도에서 수행됨으로써, 상기 코팅 발포용 조성물의 발포 및 경화가 동시에 개시될 수 있고, 이로써, 제조되는 코팅 발포체의 밀도 및 표면 조도(Ra)와 경화도를 적절히 제어하여 양면 점착 테이프용 기재 필름의 내구성 및 가공성을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 다단 열처리하는 단계는 상기 코팅 발포용 조성물의 1차 열처리 이후에, 상기 발포제의 발포 최대 온도 ± 약 20℃의 온도에서 다단계로 열처리함으로써 수행될 수 있다. 즉, 상기 다단 열처리는 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 약 20℃ 낮은 온도에서부터 약 20℃ 높은 온도까지의 범위 내에서 수행될 수 있다.
상기 다단계 열처리는 적어도 2단계의 열처리를 포함하는 것으로, 상기 발포제의 발포 최대 온도 ± 약 20℃의 온도 범위에서 수행되는 열처리가 적어도 2번 수행되는 것을 나타낸다. 상기 다단계 열처리가 상기 발포제의 발포 최대 온도와 전술한 범위의 차이를 갖는 온도에서 수행됨으로써, 상기 1차 열처리 단계에서 발포 및 경화가 동시에 개시된 코팅 발포용 조성물이 적절한 밀도 및 표면 조도(Ra)를 구현하도록 최종적으로 발포 및 경화될 수 있고, 그 결과 산물인 코팅 발포체가 양면 점착 테이프용 기재 필름으로서 양면 점착 테이프의 가공성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 다단 열처리는 총 3단계의 열처리 단계를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 발포제의 발포 최대 온도 -20℃ 내지 +20℃의 열처리 1단계; 상기 발포제의 발포 최대 온도 -10℃ 내지 +10℃의 열처리 2단계; 및 상기 발포제의 발포 최대 온도 -20℃ 내지 +20℃의 열처리 3단계를 포함할 수 있다.
즉, 상기 열처리 1단계 및 상기 열처리 3단계 각각은 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 20℃ 낮은 온도부터 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 20℃ 높은 온도까지의 범위에서 수행될 수 있고, 상기 열처리 2단계는 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 10℃ 낮은 온도부터 상기 발포제의 발포 최대 온도(Tf)보다 약 10℃ 높은 온도까지의 범위에서 수행될 수 있다.
상기 다단 열처리가 이러한 단계로 수행됨으로써 최종 제조된 코팅 발포체의 발포 및 경화 구조가 견고히 확정되며, 목적하는 표면 조도(Ra) 및 밀도를 모두 확보할 수 있고, 이로써 양면 점착 테이프용 기재 필름이 향상된 내구성 및 가공성을 구현할 수 있다.
상기 1차 열처리 및 상기 다단 열처리는 상기 코팅 발포용 조성물을 컨베이어 벨트와 같은 이동 장치를 통해 등속도로 이동시키면서 순차적으로 수행될 수 있다. 이때, 상기 코팅 발포용 조성물을 약 0.5mpm 내지 약 1.5mpm의 속도로 이동시킬 수 있고, 예를 들어, 약 1.0mpm 내지 약 1.2mpm의 속도로 이동시킬 수 있다. 상기 코팅 발포용 조성물이 상기 범위의 속도로 이동되면서 1차 열처리 및 다단 열처리됨으로써 상기 발포제 및 경화제가 적절한 속도로 반응하여 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무와 우수한 발포 및 경화 구조를 형성할 수 있고, 코팅 발포체의 밀도 및 표면 조도(Ra)를 동시에 전술한 범위로 용이하게 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
< 실시예 및 비교예 >
실시예 1
스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 발포 이전의 입경이 10㎛이고, 발포 최대 온도가 135℃인 발포제(Akzonobel, Expancel DU) 0.5중량부, 1분 반감기 온도가 130℃인 디벤조일퍼옥사이드계 경화제(ACROS, Dibenzoyl Peroxide) 5 중량부 및 카본 블랙 1 중량부를 혼합하여 코팅 발포용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 발포제 및 상기 경화제를 먼저 혼합하고, 이어서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합하였다.
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 100℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리하였다. 이어서, 120℃의 오븐에서 열처리 1단계, 140℃의 온도에서 열처리 2단계, 140℃의 온도에서 열처리 3단계를 포함하는 다단 열처리를 통해 150㎛의 두께를 갖는 코팅 발포체를 제조하였다. 이때, 상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 1mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행하였다.
실시예 2
스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 발포 이전의 입경이 10㎛이고, 발포 최대 온도가 135℃인 발포제(Akzonobel, Expancel DU) 0.3중량부, 1분 반감기 온도가 130℃인 디벤조일퍼옥사이드계 경화제(ACROS, Dibenzoyl Peroxide) 5 중량부 및 카본 블랙 1 중량부를 혼합하여 코팅 발포용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 발포제 및 상기 경화제를 먼저 혼합하고, 이어서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합하였다.
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 100℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리하였다. 이어서, 140℃의 오븐에서 열처리 1단계, 130℃의 온도에서 열처리 2단계, 120℃의 온도에서 열처리 3단계를 포함하는 다단 열처리를 통해 150㎛의 두께를 갖는 코팅 발포체를 제조하였다. 이때, 상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 1mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행하였다.
비교예 1
스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 발포 이전의 입경이 10㎛이고, 발포 최대 온도가 135℃인 발포제(Akzonobel, Expancel DU) 0.5중량부, 1분 반감기 온도가 130℃인 디벤조일퍼옥사이드계 경화제(ACROS, Dibenzoyl Peroxide) 5 중량부 및 카본 블랙 1 중량부를 혼합하여 코팅 발포용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 발포제 및 상기 경화제를 먼저 혼합하고, 이어서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합하였다.
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 50℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리하였다. 이어서, 140℃의 오븐에서 열처리 1단계, 130℃의 온도에서 열처리 2단계, 120℃의 온도에서 열처리 3단계를 포함하는 다단 열처리를 통해 150㎛의 두께를 갖는 코팅 발포체를 제조하였다. 이때, 상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 1mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행하였다.
비교예 2
상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 0.7mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행한 것을 제외하고, 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 동일한 두께의 코팅 발포체를 제조하였다.
비교예 3
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 80℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 동일한 두께의 코팅 발포체를 제조하였다.
비교예 4
스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 발포 이전의 입경이 10㎛이고, 발포 최대 온도가 135℃인 발포제(Akzonobel, Expancel DU) 0.8중량부, 1분 반감기 온도가 130℃인 디벤조일퍼옥사이드계 경화제(ACROS, Dibenzoyl Peroxide) 5 중량부 및 카본 블랙 1 중량부를 혼합하여 코팅 발포용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 발포제 및 상기 경화제를 먼저 혼합하고, 이어서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합하였다.
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 80℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리하였다. 이어서, 120℃의 오븐에서 열처리 1단계, 140℃의 온도에서 열처리 2단계, 140℃의 온도에서 열처리 3단계를 포함하는 다단 열처리를 통해 150㎛의 두께를 갖는 코팅 발포체를 제조하였다. 이때, 상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 1mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행하였다.
코팅 발포용 조성물 온도[℃] 이동 속도
SBS 발포제 경화제 카본 블랙
실시예 1 To 100 0.5 5 1 100/120/140/140 1mpm
실시예 2 To 100 0.3 5 1 100/140/130/120 1mpm
비교예 1 To 100 0.5 5 1 50/140/130/120 1mpm
비교예 2 To 100 0.5 5 1 50/140/130/120 0.7mpm
비교예 3 To 100 0.5 5 1 80/140/130/120 1mpm
비교예 4 To 100 0.8 5 1 80/120/140/140 1mpm
<평가>
실험예 1: 밀도의 측정
상기 실시예 및 비교예 각각의 코팅 발포체에 대하여, 고체비중계를 (Shinko Denshi, DME-220E)를 이용하여, 발포체 3cm x 3cm의 크기로 자른 시료의 밀도를 상온에서 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 기재된 바와 같다.
실험예 2: 표면 조도( Ra )의 측정
상기 실시예 및 비교예 각각의 코팅 발포체에 대하여, Confocal laser scanning microscopy (Leica, DCM 3D)를 이용하여, 상온에서 표면 조도(Ra)를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2에 기재된 바와 같다.
실험예 3: 내충격의 평가
상기 실시예 및 비교예의 코팅 발포체 각각에 대하여, 도 2를 참조할 때, 2mm X 50mm X 2EA의 시편(Tape sample)을 마련한 후, 폴리카보네이트(PC) 기재와 유리(Glass) 기재 사이에 부착한 후 추(Impact)를 떨어뜨려 테이프가 떨어질 때의 높이와 무게를 측정하였고, 이 높이와 무게를 이용하여 발포체의 내충격 에너지를 도출하였다. 그 결과는 하기 표 2에 기재하였으며, 구체적으로 ◎: 양호 (= 내충격 에너지가 1000mJ 이상인 경우), ○: 보통 (= 내충격 에너지가 1000mJ 미만, 800mJ 이상인 경우), △: 미흡 (= 내충격 에너지가 800mJ 미만, 500mJ 이상인 경우), ×: 불량 (= 내충격 에너지가 500mJ 미만인 경우)의 기준으로 표기하였다.
밀도[g/㎤] 표면 조도[㎛] 내충격성
실시예 1 0.52 37.42 ◎
실시예 2 0.84 38.94 ◎
비교예 1 0.51 78.92 ×
비교예 2 0.49 79.38 ×
비교예 3 0.58 59.22 △
비교예 4 0.42 71.23 △
상기 표 1 및 표 2를 참조할 때, 상기 실시예 1 및 2의 양면 점착 테이프용 기재 필름은 이를 제조하기 위한 코팅 발포용 조성물의 발포제와 경화제가, 각각 발포제의 발포 최대 온도 및 경화제의 1분 반감이 온도의 차이가 15℃ 이하인 조건을 만족하면서, 이와 동시에 상기 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체의 밀도 및 표면 조도가 각각 0.5 내지 1.0g/㎤의 범위 및 10 내지 50㎛의 범위를 만족하는 것인바, 이들 모두를 만족하지 않거나, 이들 중 어느 하나의 조건이라도 만족하지 않는 비교예 1 내지 4에 비하여 양면 점착 테이프의 기재에 적용되기 적절한 평평도와 두께 균일성을 나타내며, 향상된 내충격성을 구현함을 알 수 있었다.
100: 양면 점착 테이프용 기재 필름
A: 기포

Claims (13)

  1. 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하는 코팅 발포용 조성물의 코팅 발포체이고,
    상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하이며,
    상기 코팅 발포체의 밀도가 0.5g/㎤ 내지 1.0g/㎤이고, 표면 조도(Ra)가 10㎛ 내지 50㎛이고,
    상기 코팅 발포체는 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 30℃내지 50℃낮은 온도에서 상기 코팅 발포용 조성물을 1차 열처리한 후, 상기 발포제의 발포 최대 온도 ±20℃의 온도에서 다단 열처리하여 제조된 것인
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 발포체의 두께는 100㎛ 내지 200㎛인
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 발포용 조성물은 점착성 부여 수지 또는 점착성 부여 첨가제를 포함하지 않는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발포제의 입경(particle diameter)이 10㎛ 내지 16㎛인
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발포제는 코어-쉘(core-shell)구조이고,
    상기 발포제의 코어는 질소(N2) 기체, 하이드로카본 가스, 수소(H2) 기체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 발포제의 쉘은 열가소성 수지를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는 디벤조일퍼옥사이드계 경화제, 디터셔리부틸퍼옥사이드계 경화제, 라우릴퍼옥사이드계 경화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 경화제 1 내지 10 중량부를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 발포용 조성물은 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 발포제 0.1 내지 1 중량부를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 발포용 조성물은 카본 블랙, 이산화티탄(TiO2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코팅 발포용 조성물은 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 상기 카본 블랙, 이산화티탄(TiO2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 0.5 내지 1 중량부 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름.
  11. 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무, 발포제 및 경화제를 포함하고, 상기 발포제의 발포 최대 온도와 상기 경화제의 1분 반감기 온도의 차이가 15℃ 이하인 코팅 발포용 조성물을 마련하는 단계;
    상기 코팅 발포용 조성물을 코팅 후 상기 발포제의 발포 최대 온도보다 30℃ 내지 50℃ 낮은 온도에서 1차 열처리하는 단계; 및
    상기 1차 열처리 이후에, 상기 코팅 발포용 조성물을 상기 발포제의 발포 최대 온도 ±20℃의 온도에서 다단 열처리하여 코팅 발포체를 제조하는 단계를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다단 열처리는,
    상기 발포제의 발포 최대 온도 -20℃ 내지 +20℃의 열처리 1단계;
    상기 발포제의 발포 최대 온도 -10℃ 내지 +10℃의 열처리 2단계; 및
    상기 발포제의 발포 최대 온도 -20℃ 내지 +20℃의 열처리 3단계를 포함하는
    양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 1차 열처리 및 상기 다단 열처리는 상기 코팅 발포용 조성물을 0.5mpm 내지 1.5mpm 의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행되는
    양면 점착 테이프용 기재 필름의 제조방법.
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