KR102115655B1 - Multilayer build sheet for 3D printers - Google Patents

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KR102115655B1
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Abstract

본 발명은 3D 프린터용 다층 구조의 빌드시트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 빌드시트는 빌드 플레이트와 부착 및 탈착이 용이하고, 출력 과정 동안 출력 조형물을 구성하는 레이어가 단단히 고정되게 하며, 출력 과정이 완료된 후 완성된 출력 조형물을 쉽게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 출력 과정에서 용융 고분자 수지와 부반응이 없어 안정성을 보이며, 토출 누적된 수지로 인한 열 변형이 야기되지 않는 효과가 있다.
The present invention relates to a build sheet of a multi-layer structure for a 3D printer, the build sheet according to the present invention is easy to attach and detach with a build plate, and ensures that the layers constituting the output structure are fixed securely during the printing process, and the printing process There is an effect that can easily remove the completed output sculpture after completion.
In addition, there is no side reaction with the molten polymer resin in the output process, showing stability, and there is an effect of not causing thermal deformation due to discharged accumulated resin.

Description

3D 프린터용 다층구조 빌드시트{Multilayer build sheet for 3D printers}Multilayer build sheet for 3D printers

본 발명은 3D 프린터용 다층 구조의 빌드시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FDM (Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링) 방식의 3D 프린터 빌드 플레이트에 장착되는 빌드시트에 관한 것이다.The present invention relates to a build sheet of a multi-layer structure for a 3D printer, and more particularly, to a build sheet mounted on a 3D printer build plate of a Fused Deposition Modeling (FDM) method.

21세기 4차 산업에 있어 3D 프린팅 기술은 앞으로 다가올 미래산업기술에 유망 분야이다. 3D프린터에는 소재 압출 (Material Extrusion), 광중합 (Vat polymerization), 소재 분사 (Material Jetting), 결합제 (바인더 Jetting), 분말 융합 (Powder Bed Fusion), 다층 라미네이션 (Sheet Lamination), 집속 에너지 용착 (Directed Energy Deposition)등 다양한 방식이 존재한다. 이런 다양한 방식의 3D 프린터의 공통점은 3차원 구조를 갖는 입체 조형물을 성형하는 것이다.In the 4th industry in the 21st century, 3D printing technology is a promising field for future industrial technology. For 3D printers, material extrusion, photo polymerization, material jetting, binder (binder jetting), powder fusion (powder bed fusion), multilayer lamination, sheet lamination, and directed energy deposition Deposition). The commonality of these various types of 3D printers is the molding of three-dimensional structures with a three-dimensional structure.

이러한 입체 조형물이 형성되는 위치를 빌드 플레이트라고 한다. 빌드 플레이트는 3D 프린터가 출력할 조형 대상물이 안착되는 곳으로, 이 빌드 플레이트 상에서 고분자 수지가 높은 온도로 용융 압출되어 가로로 포개진 레이어 형태로 적층되어 전체적인 구조물을 성형하는 방식이 대부분의 3D 프린터의 원리이다.The position at which such a three-dimensional object is formed is called a build plate. The build plate is where the object to be printed by the 3D printer is settled. On the build plate, polymer resin is melt extruded at a high temperature and stacked in a layered layer to form an overall structure. It is a principle.

이러한 과정에서, 3D 프린터로 사용자가 원하는 결과물을 얻기 위해서는 FDM 방식으로 조형물이 성형되는 동안 빌드 플레이트에 출력 조형물이 잘 붙어 있어야 하고, 조형물 성형 작업이 끝나고 난 뒤에 출력 결과물을 빌드 플레이트에서 쉽게 제거가 가능해야 한다. 또한, 고분자 수지를 높은 온도로 용융 압출하여 적층하는 과정에 있어서 빌드 플레이트에 누적된 열로 인하여 빌드 플레이트의 변형 발생이 일어나지 않아야 한다.In this process, in order to obtain the desired result with the 3D printer, the output molding must be well attached to the build plate while the molding is being formed by the FDM method, and the output can be easily removed from the build plate after the molding operation is completed. Should be. In addition, in the process of laminating and extruding the polymer resin at a high temperature, deformation of the build plate should not occur due to heat accumulated in the build plate.

만약, 최초 레이어가 빌드 플레이트에서 이탈한다면 최초 레이어 후에 형성되는 다음 레이어가 원하지 않는 위치에 형성되어 원하는 출력 조형물을 얻을 수 없으며 출력 조형물의 품질이 저하될 수 있다. 마찬가지로 용융 압출된 고분자 수지의 누적된 열로 인하여 빌드 플레이트의 변형이 발생한다면 최초 변형이 발생된 방향을 시작점으로 다음 레이어가 미리 설계된 방향에 형성되어 원하는 출력 조형물을 얻을 수 없거나 출력 조형물의 품질이 저하될 수 있다.If the first layer deviates from the build plate, the next layer formed after the first layer is formed in an undesired position, so that the desired output structure cannot be obtained and the quality of the output structure may deteriorate. Likewise, if deformation of the build plate occurs due to the accumulated heat of the melt-extruded polymer resin, the next layer is formed in the pre-designed direction starting from the direction in which the initial deformation occurred, so that the desired output structure cannot be obtained or the quality of the output structure decreases. Can be.

또한, 3D 프린터의 조형이 끝난 후에 완성된 출력 조형물을 빌드 플레이트에서 제거하기 쉬워야 하는데, 빌드 플레이트에 형성되는 출력 조형물이 빌드 플레이트와 너무 단단히 붙어있어 제거가 어렵다면 빌드 플레이트에서 출력 조형물을 제거하는 과정에서 3D 프린터의 손상이나 출력 조형물이 파손될 가능성이 있기 때문이다.In addition, it should be easy to remove the completed output sculpture from the build plate after the 3D printer is finished. If the output sculpture formed on the build plate is too tightly attached to the build plate, it is difficult to remove the output sculpture from the build plate. This is because there is a possibility that the 3D printer may be damaged or the output structure may be damaged.

상기 전술한 바와 같이, FDM 방식의 3D 프린터 출력 조형물의 품질을 높이기 위한 요인, 즉 빌드 플레이트와 출력 조형물을 구성하는 레이어가 단단히 붙어 있어야 한다는점, 3D 프린터 출력 과정에 있어서 빌드 플레이트의 변형이 야기되지 않아야 한다는 점 및 3D 프린터 출력 과정이 완료된 후에 빌드 플레이트에서 완성된 출력 조형물을 쉽게 제거할 수 있어야 한다는 점을 충족시키기 위해 현재 다양한 방법들이 사용되고 있다.As described above, the factors for improving the quality of the 3D printer output sculpture of the FDM method, that is, the layers constituting the build plate and the output sculpture must be firmly attached, and the deformation of the build plate is not caused in the process of printing the 3D printer. Various methods are currently in use to meet the fact that it should not be and that the finished print sculpture can be easily removed from the build plate after the 3D printer printing process is completed.

그 중 하나는, 빌드 플레이트에 레이어로 사용될 고분자 소재와 아세톤을 희석하여 3D 프린터의 빌드 플레이트에 도포하여 성형하는 방식이다.One of them is a method in which a polymer material to be used as a layer on a build plate and acetone are diluted and applied to a build plate of a 3D printer to be molded.

그러나 이 방법은 아세톤이 증발하는 과정에서 사용자가 이를 흡입하여 건강에 매우 좋지 않다는 점과 3D 프린터의 출력 과정이 끝난 이후 완성된 출력 조형물을 빌드 플레이트에서 제거하기가 매우 힘들다는 점, 출력 조형물을 제거하면서 3D 프린터에 손상을 줄 수 있다는 점과 같은 문제점이 있다.However, this method is very bad for health by the user inhaling it during the process of evaporation of acetone, and it is very difficult to remove the finished prints from the build plate after the 3D printer's print process is over. However, there are problems such as being able to damage the 3D printer.

또 하나의 많이 사용되는 방법은 빌드 플레이트에 표면 처리를 하는 방법으로, 왁스나 이형제, 고체형 접착제를 도포한 후에 출력하는 방법이다. Another frequently used method is surface treatment on the build plate, which is a method of printing after applying a wax, a release agent, or a solid adhesive.

고체형 접착제를 사용하는 방법은 아직까지 사용되는 방법이나 고체형 접착제가 굳는 경우 접착력이 떨어져 3D 프린터의 출력 과정이 완료될 때까지 출력 결과물이 빌드 플레이트에 붙어있지 않는 경우가 대부분이며, 3D 프린터의 작업이 끝나고 다시 작업을 시작하려면 빌드 플레이트에 도포되어 있는 접착제를 제거해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 제거 과정에서 칼이나 스크랩퍼와 같은 날카로운 금속물질을 이용하여 빌드 플레이트에 손상을 가져와 다음 작업시 빌드 플레이트 평활도 저하와 이에 따른 제품 완성도 저하를 가져올 수 있다는 문제점이 존재한다.The method of using a solid adhesive is still used, but in the case where the solid adhesive is hardened, the adhesive strength is poor and the output is not attached to the build plate until the printing process of the 3D printer is completed. In addition to the hassle of removing the adhesive applied to the build plate to finish the work and to start work again, during the removal process, the build plate is damaged by using a sharp metal material such as a knife or scraper. There is a problem that the plate smoothness decreases and thus the product completeness decreases.

이 외에 사용되는 방식은 빌드 플레이트에 직접 출력 조형물을 성형하지 않고 빌드 시트와 같은 보강재를 설치하고, 그 보강재에 출력 조형물을 조형하는 방법이 있다. 이 방법은 완성된 출력 조형물을 3D 프린터에 손상을 주지 않으면서 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있으나, 보강재의 열안정성, 제품 박리력, 균일한 평탄도를 확보하기 힘든 점 등의 문제점이 있다.Another method used is a method in which a reinforcing material such as a build sheet is installed without molding the output molding directly on the build plate, and the output molding is molded on the reinforcing material. This method has the advantage of being able to easily remove the finished output sculpture without damaging the 3D printer, but it has problems such as difficulty in securing thermal stability of the reinforcement material, product peeling force, and uniform flatness.

또한, 시중에 판매되고 있는 빌드 시트 제품 대부분에서 높은 온도의 노즐로 인해 빌드 시트 표면에 녹아내려 반복성이 떨어지는 문제점이 발견되었으며, 출력물 탈거시 스크랩퍼를 이용하기 때문에 제품의 손상과 함께 빌드 시트도 스크래치가 발생하는 문제점이 발견되었다.In addition, most of the commercially available build sheet products have been found to have a problem of poor repeatability due to melting on the surface of the build sheet due to the high temperature nozzle, and because the scraper is used when removing the output, the build sheet is also scratched with damage to the product. A problem that occurred was found.

특히, 현재 사용되고 있는 대부분의 빌드 시트 제품들은 고가의 해외 제품들에 해당하는 것으로 상기와 같은 문제점들로 인해 다회용으로 사용하기도 어려워 이를 대체할 제품들이 요구되고 있다.In particular, most of the build sheet products currently in use correspond to expensive overseas products, and due to the above problems, it is difficult to use for multiple uses, and thus products to replace them are required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 3D 프린터의 조형 과정 중에 출력물과의 안착 안정성 및 조형 과정 완료 후 출력 조형물과의 제거 용이성을 모두 충족시킬 수 있는 점착력과 내열 유지력이 확보된 3D 프린터용 다층구조 빌드시트를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a stable adhesion with an output during the molding process of a 3D printer and an adhesive force that can satisfy both the ease of removal with the output molding after completion of the molding process. It is to provide a multi-layered build sheet for a 3D printer with a heat-resistant holding power.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내열성 필름을 포함하는 중간 기재층; 상기 중간 기재층의 일면에 위치하고, 아크릴계 점착제를 포함하는 고온 점착층; 및 상기 중간 기재층의 다른 일면에 위치하고, 실리콘계 점착제를 포함하는 상온 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is an intermediate substrate layer comprising a heat-resistant film; A high-temperature adhesive layer located on one surface of the intermediate substrate layer and including an acrylic adhesive; And it is located on the other side of the intermediate substrate layer, provides a multi-layered build sheet for a 3D printer, characterized in that it comprises a normal temperature adhesive layer containing a silicone-based adhesive.

상기 내열성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리스티렌(PS) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리메틸메타 아크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리에테르이미드(PEI) 필름, 폴리파라 페닐렌설파이드(PPS) 필름, 폴리이미드(PI) 필름, 폴리에테르케톤(PEK) 필름 및 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The heat-resistant film is polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene (PP) film, polystyrene (PS) film, polycarbonate (PC) film, polymethyl methacrylate (PMMA) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, Any one or more selected from the group consisting of polyetherimide (PEI) film, polypara phenylene sulfide (PPS) film, polyimide (PI) film, polyether ketone (PEK) film, and polyether ether ketone (PEEK) film It can be characterized as.

상기 아크릴계 점착제는 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 아크릴계 프리폴리머를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylic pressure-sensitive adhesive may be characterized in that it comprises an acrylic prepolymer polymerized with 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid monomer and 1 to 50 parts by weight of acrylamide monomer mixed with respect to 100 parts by weight of acrylate monomer.

상기 아크릴레이트계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 노르말 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylate-based monomer is methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, normal butyl acrylate, It may be characterized by at least one selected from the group consisting of isobutyl acrylate, t -butyl acrylate, glycidyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate.

상기 아크릴산계 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 및 부틸 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylic acid-based monomer may be characterized in that at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylic acid, methyl methacrylic acid, ethyl acrylic acid, ethyl methacrylic acid, butyl acrylic acid and butyl methacrylic acid.

상기 아크릴아미드계 모노머는 아크릴로일 모르폴린, 이소프로필 아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드 및 N,N-디에틸 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylamide-based monomer is characterized in that at least one selected from the group consisting of acryloyl morpholine, isopropyl acrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and N,N-diethyl acrylamide. Can be.

상기 실리콘계 점착제는 제1바인더 및 제2바인더를 9 : 1 ~ 1 : 9의 중량비로 포함하고,The silicone pressure-sensitive adhesive comprises a first binder and a second binder in a weight ratio of 9:1 to 1:9,

상기 제1바인더는 비닐폴리실록산 90 ~ 99 중량 %를 포함하고,The first binder contains 90 to 99% by weight of vinyl polysiloxane,

상기 제2바인더는 오르가노폴리실록산 1 ~ 5 중량 % 및 방향족계 탄화수소 용매 45 ~ 60 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second binder may be characterized in that it contains 1 to 5% by weight of an organopolysiloxane and 45 to 60% by weight of an aromatic hydrocarbon solvent.

상기 상온 점착층은 1 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.The normal temperature adhesive layer may be characterized by having a thickness in the range of 1 to 100 μm.

본 발명에 따른 3D 프린터용 다층구조 빌드시트는 상기 중간 기재층과 접하지 않는 고온 점착층 및 상온 점착층의 각 일면에 이형필름이 부착된 것을 특징으로 할 수 있다.The multilayer structure build sheet for 3D printer according to the present invention may be characterized in that a release film is attached to each side of the high-temperature adhesive layer and the normal-temperature adhesive layer that are not in contact with the intermediate substrate layer.

또한, 본 발명은 내열성 필름을 포함하는 중간 기재층 일면에 실리콘계 점착제를 도포하고 열경화하는 단계 및In addition, the present invention is a step of applying a silicone-based pressure-sensitive adhesive on one surface of the intermediate substrate layer containing a heat-resistant film and heat-curing and

상기 중간 기재층 다른 일면에 아크릴계 점착제를 도포하고 광경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조 빌드시트의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a multi-layered build sheet comprising the step of applying an acrylic adhesive to the other surface of the intermediate substrate layer and photocuring.

상기 열경화는 100 ℃ ~ 200 ℃ 온도범위의 경화 오븐 또는 경화 챔버(chamber)에서 30초 내지 10분간 체류시켜 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.The heat curing may be characterized in that it is performed by staying for 30 seconds to 10 minutes in a curing oven or a curing chamber in a temperature range of 100°C to 200°C.

상기 광경화는 5 ~ 1,000 mW/cm2 의 강도로 10 내지 200초 동안 UV 조사하여 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.The photocuring may be characterized by proceeding by irradiating with UV for 10 to 200 seconds at an intensity of 5 to 1,000 mW/cm 2 .

본 발명에 따른 3D 프린터용 다층구조 빌드시트는 내열성 필름을 포함하는 중간 기재층과 아크릴계 점착제를 포함하는 고온 점착층 및 실리콘계 점착제를 포함하는 상온 점착층으로 구성되어, 빌드 플레이트와 부착 및 탈착이 용이하고, 출력 과정 동안 출력 조형물을 구성하는 레이어가 단단히 고정되게 하며, 출력 과정이 완료된 후 완성된 출력 조형물을 쉽게 제거할 수 있는 효과가 있다.The multi-layered build sheet for 3D printer according to the present invention is composed of an intermediate base layer containing a heat-resistant film, a high temperature adhesive layer containing an acrylic adhesive, and a normal temperature adhesive layer containing a silicone adhesive, so that attachment and detachment with a build plate is easy And, during the printing process, the layers constituting the output sculpture are firmly fixed, and there is an effect of easily removing the completed output sculpture after the printing process is completed.

또한, 출력 과정에서 용융 고분자 수지와 부반응이 없어 안정성을 보이며, 토출 누적된 수지로 인한 열 변형이 야기되지 않는 효과가 있다.In addition, there is no side reaction with the molten polymer resin in the output process, showing stability, and there is an effect of not causing thermal deformation due to discharged accumulated resin.

도 1은 본 발명에 따른 다층구조 빌드시트의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 아크릴산 함량에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과이다.
도 3은 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 FT-IR 분석결과이다.
도 4는 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과이다.
도 5는 점착제의 성분 함량을 결정하기 위한 혼합물 설계법의 simplex design plot이다.
도 6은 아크릴산 및 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과이다.
도 7은 아크릴산 및 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 온도에 따른 점착력 변화 편차를 나타낸 것이다.
도 8은 후첨가되는 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과(30min)이다.
도 9는 후첨가되는 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과(24hr)이다.
도 10은 후첨가되는 고온(80 ℃)에서 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른에 따른 아크릴계 점착제의 점착력 평가 결과이다.
도 11은 본 발명에 따른 다층구조 빌드시트의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 12는 본 발명의 실험예 3에 따른 빌드시트 성능 평가결과를 보여주는 사진이다.
Figure 1 shows the structure of a multi-layered build sheet according to the present invention.
2 is a result of evaluating the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the acrylic acid content.
3 is an FT-IR analysis result of the acrylic adhesive according to the acryloyl morpholine content.
4 is a result of evaluating the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the acryloyl morpholine content.
5 is a simplex design plot of a mixture design method for determining the component content of an adhesive.
6 is a result of evaluation of the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the content of acrylic acid and acryloyl morpholine.
Figure 7 shows the variation in the adhesive strength according to the temperature of the acrylic adhesive according to the acrylic acid and acryloyl morpholine content.
8 is a result of evaluating the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the content of post-added acryloyl morpholine (30min).
9 is a result of evaluating the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the content of post-added acryloyl morpholine (24hr).
10 is a result of evaluation of the adhesive strength of the acrylic adhesive according to the content of acryloyl morpholine at a high temperature (80° C.) that is post-added.
11 is a schematic diagram of a method for manufacturing a multi-layered build sheet according to the present invention.
12 is a photograph showing a build sheet performance evaluation result according to Experimental Example 3 of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor may appropriately define the concept of terms to describe his or her invention in the best way. Based on the principle that it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

본 발명은 3D 프린터용 다층 구조의 빌드시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FDM (Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링) 방식의 3D 프린터 빌드 플레이트에 장착되는 빌드시트에 관한 것이다.The present invention relates to a build sheet of a multi-layer structure for a 3D printer, and more particularly, to a build sheet mounted on a 3D printer build plate of a Fused Deposition Modeling (FDM) method.

FDM 방식은 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 폴리락틱산(polylactic acid, PLA)과 같은 열가소성 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 방식으로, 입체 조형물이 형성되는 위치를 빌드 플레이트라고 한다. The FDM method is a method in which a thermoplastic material such as ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) and polylactic acid (PLA) is melted and sprayed from a nozzle to be stacked.

빌드 시트는 3D 프린팅시 출력물이 빌드 플레이트에 잘 붙을 수 있게 하기 위해 사용되는 것으로, 출력 과정에서 노즐에서 분사되어 적층되는 재료가 단단히 붙어 있어야 하고, 분사되는 높은 온도의 재료에 의해 변형이 야기되지 않아야 하며, 출력 과정이 완료된 후 완성된 출력 조형물을 쉽게 제거할 수 있어야 한다.The build sheet is used to ensure that the output adheres well to the build plate during 3D printing. During the printing process, the material that is sprayed and laminated by the nozzle must be firmly attached, and deformation should not be caused by the high temperature material being sprayed. After the printing process is completed, it should be possible to easily remove the completed output sculpture.

따라서, 출력물이 분사되어 위치되는 빌드 시트의 상단면 또는 전면은 고온 및 상온에서 적절한 점착력과 내열 유지력이 요구되며, 빌드 시트의 하단면 또는 저면은 상온에서 적절한 점착력과 박리 용이성이 요구된다.Therefore, the top surface or front surface of the build sheet where the output is sprayed is required to have proper adhesion and heat-resistance at high temperature and room temperature, and the bottom surface or bottom surface of the build sheet is required to have proper adhesion and ease of peeling at room temperature.

본 발명은 내열성 필름을 포함하는 중간 기재층; 상기 중간 기재층의 일면에 위치하고, 아크릴계 점착제를 포함하는 고온 점착층; 및 상기 중간 기재층의 다른 일면에 위치하고, 실리콘계 점착제를 포함하는 상온 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트를 제공한다. The present invention is an intermediate substrate layer comprising a heat-resistant film; A high-temperature adhesive layer located on one surface of the intermediate substrate layer and including an acrylic adhesive; And it is located on the other side of the intermediate substrate layer, provides a multi-layered build sheet for a 3D printer, characterized in that it comprises a normal temperature adhesive layer containing a silicone-based adhesive.

상기 중간 기재층은 내열성 필름을 포함함으로써, 빌드시트 자체의 강도를 유지하고 출력 과정에서 분사되는 높은 온도의 재료에 의한 변형을 방지할 수 있다.The intermediate substrate layer may include a heat-resistant film, thereby maintaining the strength of the build sheet itself and preventing deformation due to a high temperature material sprayed in the output process.

상기 내열성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리스티렌(PS) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리메틸메타 아크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리에테르이미드(PEI) 필름, 폴리파라 페닐렌설파이드(PPS) 필름, 폴리이미드(PI) 필름, 폴리에테르케톤(PEK) 필름 및 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The heat-resistant film is polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene (PP) film, polystyrene (PS) film, polycarbonate (PC) film, polymethyl methacrylate (PMMA) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, Any one or more selected from the group consisting of polyetherimide (PEI) film, polypara phenylene sulfide (PPS) film, polyimide (PI) film, polyether ketone (PEK) film, and polyether ether ketone (PEEK) film It can be characterized as.

상기 고온 점착층은 아크릴계 점착제를 포함하여, 출력 조형물이 단단히 붙어 있을 수 있도록 고온 및 상온에서 적절한 점착력을 가지며, 고온의 재료에 의해 변형되지 않기 위한 내열 유지력이 확보될 수 있다.The high-temperature adhesive layer includes an acrylic adhesive, has an appropriate adhesive force at high and normal temperatures so that the output moldings can be firmly attached, and a heat-resistant retention force for not being deformed by a high-temperature material can be secured.

상기 아크릴계 점착제는 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 아크릴계 프리폴리머를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylic pressure-sensitive adhesive may be characterized in that it comprises an acrylic prepolymer polymerized with 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid monomer and 1 to 50 parts by weight of acrylamide monomer mixed with respect to 100 parts by weight of acrylate monomer.

보다 상세하게는, 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 아크릴계 프리폴리머를 포함할 수 있고, 바람직하게는 아크릴산계 모노머 1 ~ 20 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 5 ~ 30 중량부가 혼합되어 중합된 아크릴계 프리폴리머를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 아크릴산계 모노머 3 ~ 10 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 10 ~ 20 중량부가 혼합되어 중합된 아크릴계 프리폴리머를 포함할 수 있다.More specifically, with respect to 100 parts by weight of the acrylate-based monomer, 0.1 to 30 parts by weight of the acrylic acid-based monomer and 1 to 50 parts by weight of the acrylamide-based monomer may be mixed and include an acrylic prepolymer polymerized, preferably acrylic acid-based It may contain 1 to 20 parts by weight of monomer and 5 to 30 parts by weight of acrylamide-based monomer, and may include an acrylic prepolymer polymerized, more preferably 3 to 10 parts by weight of acrylic acid-based monomer and 10 to 20 parts by weight of acrylamide-based monomer. It may include an acrylic prepolymer mixed and polymerized.

만일, 상기 아크릴산계 모노머가 상기 기재된 범위를 초과하여 혼합될 경우ABS수지와의 점착력이 낮아지는 문제점이 있고, 상기 기재된 범위 미만으로 혼합될 경우 내열 유지력이 저하되거나, FDM 방식의 3D 프린팅 작업중 시트의 변형을 야기시킬 수 있는 문제점이 있다.If, when the acrylic acid-based monomer is mixed beyond the above-described range, there is a problem in that the adhesive strength with the ABS resin is lowered, and when mixed below the above-mentioned range, the heat-resistant retention force is lowered, or the sheet of the sheet during 3D printing of the FDM method is reduced. There is a problem that can cause deformation.

또한, 상기 아크릴아미드계 모노머가 상기 기재된 범위를 초과하여 혼합될 경우 겔화로 인해 중합이 불가능해지거나 너무 높은 ABS 수지와의 점착력으로 인한 박리시 제품 손상의 문제점이 있고, 상기 기재된 범위 미만으로 혼합될 경우 ABS 수지와의 점착력이 낮아지는 문제점이 있다.In addition, if the acrylamide-based monomer is mixed beyond the above-mentioned range, polymerization becomes impossible due to gelation or there is a problem of product damage when peeling due to adhesion with an ABS resin that is too high, and may be mixed below the above-mentioned range. If there is a problem that the adhesive strength with the ABS resin is lowered.

상기 아크릴계 프리폴리머는 상기 모노머들을 열중합 또는 광중합한 아크릴계 프리폴리머일 수 있고, 바람직하게는 상기 모노머들을 광중합한 아크릴계 프리폴리머일 수 있다.The acrylic prepolymer may be an acrylic prepolymer in which the monomers are thermally polymerized or photopolymerized, and preferably may be an acrylic prepolymer in which the monomers are photopolymerized.

상기 아크릴계 프리폴리머가 광중합에 의해 형성될 경우, 광개시제는 상기 모노머들이 혼합된 혼합물을 기준으로 하여, 0.001 내지 10 phr 첨가될 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 5 phr 첨가될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.5 phr 첨가될 수 있다.When the acrylic prepolymer is formed by photopolymerization, the photoinitiator may be added 0.001 to 10 phr based on the mixture in which the monomers are mixed, preferably 0.01 to 5 phr, and more preferably 0.05 To 0.5 phr can be added.

사용될 수 있는 광개시제로는 PI-184(1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone), Irgacure-TPO(Trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Photoinitiators that can be used include, but are not limited to, PI-184 (1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone), Irgacure-TPO (Trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide).

상기 아크릴계 프리폴리머가 광중합에 의해 형성될 경우, 광중합은 5 ~ 1,000 mW/cm2 의 강도로 10 내지 200초 동안 UV 조사하여 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.When the acrylic prepolymer is formed by photopolymerization, the photopolymerization may be characterized by proceeding with UV irradiation for 10 to 200 seconds at an intensity of 5 to 1,000 mW/cm 2 .

보다 상세하게는, 상기 광중합은 5 ~ 1,000 mW/cm2 의 강도로 UV 조사하여 진행될 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 800 mW/cm2 의 강도로 UV 조사하여 진행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 100 ~ 500 mW/cm2 의 강도로 UV 조사하여 진행될 수 있다.More specifically, the photopolymerization may be performed by UV irradiation with an intensity of 5 to 1,000 mW/cm 2 , preferably UV irradiation with an intensity of 10 to 800 mW/cm 2 , more preferably 100 UV irradiation with an intensity of ~ 500 mW/cm 2 may be performed.

만일, 상기 기재된 범위 미만의 강도로 조사될 경우, 램프의 조사범위(램프와 반응기의 가까운 거리)에서 조사가 이루어져 투과율이 감소되고 결과적으로 분자량의 분포가 넓어지는 문제점이 있을 수 있다.If, when irradiated with a strength less than the above-described range, there may be a problem that irradiation is performed in the irradiation range of the lamp (close distance between the lamp and the reactor), resulting in reduced transmittance and broadening of the molecular weight distribution.

구체적으로, UV 조사시 일정 점도에 도달하기 까지는 교반과정이 수반되어 분자량 분포(다분산도)의 범위가 넓지 않으나, 분자량이 커질수록 광투과율은 감소하게 되고, 반응기와 UV램프가 근접한 표면에 경화효율은 상승하나 반응기 내부까지는 영향을 미치지 않으므로 시간이 지날수록 분자량 분포의 범위가 넓어지게 된다.Specifically, the range of molecular weight distribution (polydispersity) is not wide due to the stirring process until reaching a certain viscosity during UV irradiation, but as the molecular weight increases, the light transmittance decreases, and the reactor and the UV lamp are hardened on the adjacent surface. The efficiency increases, but does not affect the inside of the reactor, so the range of molecular weight distribution is widened over time.

또한, 상기 기재된 범위를 초과한 강도로 조사될 경우, 중합반응에 걸리는 시간이 감소되나, 짧은 시간내 적정가공점도에 도달시 분자량 분포의 범위가 넓어질 수 있다.In addition, when irradiated with a strength exceeding the above-described range, the time required for the polymerization reaction is reduced, but the range of the molecular weight distribution may be widened when a proper processing viscosity is reached in a short time.

나아가, 상기 광중합은 10 내지 200초 동안 UV 조사하여 진행될 수 있고, 바람직하게는 30 내지 150초 동안 UV 조사하여 진행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 60 내지 120초 동안 UV 조사하여 진행될 수 있다.Furthermore, the photopolymerization may be performed by UV irradiation for 10 to 200 seconds, preferably UV irradiation for 30 to 150 seconds, and more preferably UV irradiation for 60 to 120 seconds.

만일, 상기 기재된 범위 미만의 시간동안 UV 조사될 경우 분자량 분포의 범위가 넓어질 수 있고, 상기 기재된 범위를 초과한 시간동안 UV 조사될 경우 너무 높은 점도를 가져 가공성의 저하를 가져올 수 있다.If UV irradiation is performed for a time less than the above-described range, the range of molecular weight distribution may be widened, and when UV irradiation is performed for a time exceeding the above-described range, viscosity may be too high, resulting in deterioration of processability.

상기 아크릴레이트계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 노르말 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylate-based monomer is methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, normal butyl acrylate, It may be characterized by at least one selected from the group consisting of isobutyl acrylate, t -butyl acrylate, glycidyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate.

상기 아크릴레이트계 모노머는 피착제에 대한 표면 젖음성(wettability)을 부여한다.The acrylate-based monomer imparts surface wettability to the adherend.

상기 아크릴산계 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 및 부틸 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있고, 바람직하게는 아크릴산을 사용할 수 있다.The acrylic acid-based monomer may be characterized in that at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylic acid, methyl methacrylic acid, ethyl acrylic acid, ethyl methacrylic acid, butyl acrylic acid and butyl methacrylic acid, Preferably, acrylic acid can be used.

상기 아크릴산계 모노머는 극성기를 가지면서 단일중합체의 유리전이온도(Tg)가 높아 hard segment를 형성할 수 있어, 피착제와의 점착력이 향상되고 점착제 경화 후 응집력을 높일 수 있다.The acrylic acid-based monomer has a polar group and has a high glass transition temperature (T g ) of the homopolymer to form a hard segment, thereby improving adhesion with an adherend and increasing cohesion after curing the adhesive.

상기 아크릴아미드계 모노머는 아크릴로일 모르폴린, 이소프로필 아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드 및 N,N-디에틸 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있고, 바람직하게는 아크릴로일 모르폴린을 사용할 수 있다.The acrylamide-based monomer is characterized in that at least one selected from the group consisting of acryloyl morpholine, isopropyl acrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and N,N-diethyl acrylamide. And preferably acryloyl morpholine.

상기 아크릴아미드계 모노머는 단일중합체의 유리전이온도(Tg)가 상기 아크릴레이트계 모노머 단일중합체보다 높아 내열 유지력을 향상시킬 수 있다.In the acrylamide-based monomer, the glass transition temperature (T g ) of the homopolymer is higher than that of the acrylate-based monomer homopolymer, thereby improving heat retention.

일례로, 상기 아크릴로일 모르폴린의 단일중합체의 유리전이온도(Tg)는 147 ℃로 아크릴레이트계 모노머 단일중합체와 비교하여 월등히 높은 유리전이온도(Tg)를 보인다.As an example, the glass transition temperature (T g ) of the homopolymer of acryloyl morpholine is 147° C., which shows a significantly higher glass transition temperature (T g ) compared to the acrylate monomer homopolymer.

또한, 상기 아크릴아미드계 모노머의 함량이 증가함에 따라, 가교결합 밀도가 증가되어 점착력이 증가되며, 이는 ABS 수지와의 관계에서 더욱 두드러지게 나타난다.In addition, as the content of the acrylamide-based monomer is increased, the crosslinking density is increased to increase the adhesion, which is more pronounced in the relationship with the ABS resin.

상기 아크릴계 점착제의 점도는 10 ~ 100,000 cps인 것을 특징으로 할 수 있다.The viscosity of the acrylic pressure-sensitive adhesive may be characterized in that 10 to 100,000 cps.

보다 상세하게는, 상기 아크릴계 점착제의 점도는 10 ~ 100,000 cps일 수 있고, 바람직하게는 100 ~ 10,000 cps일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1,000 ~ 5,000 cps일 수 있다.More specifically, the viscosity of the acrylic pressure-sensitive adhesive may be 10 to 100,000 cps, preferably 100 to 10,000 cps, and more preferably 1,000 to 5,000 cps.

만일 상기 아크릴계 점착제의 점도가 기재된 범위 미만일 경우 낮은 점도로 인하여 성형시 캐스팅에 적합하지 않을 수 있고 경화 과정에서 많은 열이 발생되어 시트 제조시 시트의 두께 편차가 생기는 문제점이 있고, 기재된 범위를 초과할 경우 경화 과정에서 아크릴계 프리폴리머 사이의 이동이 원활하지 않아 시트 제조시 미반응하여 겔(gel)화된 부분이 발생할 수 있는 문제점이 있다.If the viscosity of the acrylic pressure-sensitive adhesive is less than the stated range, it may not be suitable for casting during molding due to the low viscosity, and there is a problem in that thickness variation of the sheet during sheet production occurs due to a lot of heat generated during the curing process, and it may exceed the stated range. In the case of the curing process, there is a problem in that the movement between the acrylic prepolymers is not smooth and thus unreacted during production of the sheet to generate a gelled portion.

상기 아크릴계 점착제는 아크릴계 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴산 0.1 ~ 30 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 폴리머를 포함하고,The acrylic pressure-sensitive adhesive comprises a polymer polymerized by mixing 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid or 1 to 50 parts by weight of acryloyl morpholine with respect to 100 parts by weight of acrylic prepolymer,

상기 아크릴계 프리폴리머는 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylic prepolymer may be characterized in that 0.1 to 30 parts by weight of an acrylic acid-based monomer and 1 to 50 parts by weight of an acrylamide-based monomer are mixed and polymerized with respect to 100 parts by weight of an acrylate-based monomer.

보다 상세하게는, 상기 아크릴계 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴산 0.1 ~ 30 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 중합된 폴리머를 포함할 수 있고, 바람직하게는 아크릴산 1 ~ 20 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 5 ~ 30 중량부가 혼합되어 중합된 폴리머를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 아크릴산 3 ~ 10 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 7 ~ 20 중량부가 혼합되어 중합된 폴리머를 포함할 수 있다.More specifically, with respect to 100 parts by weight of the acrylic prepolymer, 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid or 1 to 50 parts by weight of acryloyl morpholine may be mixed to include a polymerized polymer, and preferably 1 to 20 parts by weight of acrylic acid Part or 5 to 30 parts by weight of acryloyl morpholine may be mixed to include a polymerized polymer. More preferably, 3 to 10 parts by weight of acrylic acid or 7 to 20 parts by weight of acryloyl morpholine are mixed to polymerize the polymer. It can contain.

여기서, 상기 아크릴산 또는 아크릴로일 모르폴린이 상기 기재된 범위 미만으로 첨가될 경우 상온에서 ABS 수지와의 점착강도가 저하되고, 상기 기재된 범위를 초과하여 첨가될 경우 고온에서 ABS 수지와의 점착강도가 저하되는 문제점이 있다.Here, when the acrylic acid or acryloyl morpholine is added below the above-described range, the adhesion strength with the ABS resin at room temperature decreases, and when added above the above-described range, the adhesion strength with the ABS resin at high temperature decreases. There is a problem.

상기 아크릴계 프리폴리머 또는 폴리머는 열중합 또는 광중합에 의해 형성될 수 있고, 바람직하게는 광중합에 의해 형성될 수 있다.The acrylic prepolymer or polymer may be formed by thermal polymerization or photopolymerization, and preferably may be formed by photopolymerization.

상기 아크릴계 프리폴리머는 중량 평균 분자량이 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol인 것을 특징으로 할 수 있다.The acrylic prepolymer may be characterized in that the weight average molecular weight is 1,000 g/mol to 1,000,000 g/mol.

보다 상세하게는, 중량 평균 분자량이 1,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol일 수 있고, 바람직하게는 3,000 g/mol 내지 500,000 g/mol일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5,000 g/mol 내지 100,000 g/mol일 수 있다.More specifically, the weight average molecular weight may be 1,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, preferably 3,000 g/mol to 500,000 g/mol, and more preferably 5,000 g/mol to 100,000 g/mol mol.

만일 상기 아크릴계 프리폴리머의 중량 평균 분자량이 기재된 범위 미만일 경우 빌드시트 제작 경화 과정에서 많은 열이 발생되어 시트의 두께 편차가 생기는 문제점이 있고, 기재된 범위를 초과할 경우 경화 과정에서 아크릴계 프리폴리머 사이의 결합이 원활하지 않아 시트 제조시 미반응하여 겔(gel)화된 부분이 발생할 수 있는 문제점이 있다.If the weight-average molecular weight of the acrylic prepolymer is less than the described range, there is a problem in that the sheet thickness variation occurs due to a lot of heat generated during the curing process of the build sheet production, and if it exceeds the stated range, the bonding between the acrylic prepolymers is smooth during the curing process. If not, there is a problem that a gelled portion may occur due to unreacted during sheet production.

FDM 방식의 3D 프린터의 원재료인 필라멘트는 열가소성 수지를 가는 실 형태로 가공한 것으로 스풀(spool)에 감아서 사용하며, 필라멘트 소재로는 ABS, 폴리락틱산(PLA), 하이임펙트폴리스타이렌 (HIPS), 폴리아마이드(PA), 열가소성 우레탄(TPU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), PFA(Perfluoroalkoxy), 에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE) 등이 있다.The filament that is the raw material of the 3D printer of the FDM method is a thermoplastic resin processed into a thin thread, and is wound around a spool and used as a filament material: ABS, polylactic acid (PLA), high-impact polystyrene (HIPS), Polyamide (PA), thermoplastic urethane (TPU), polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluoroalkoxy (PFA), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), and the like.

ABS 수지는 필라멘트 제조가 용이하며 출력물의 물성이 우수하고, PLA와 비교하여 상대적으로 강도가 높고 후가공이 쉬운 특징이 있으나, 낮은 바닥 접착력을 가지고 있어 빌드 시트의 상단면 또는 전면의 점착층은 ABS와의 적절한 점착력를 조절하는 것이 요구된다.ABS resin is easy to manufacture filament, has excellent physical properties of output, has relatively high strength and easy post-processing compared to PLA, but has low floor adhesion, so the adhesive layer on the top or front side of the build sheet is different from ABS. It is required to adjust the appropriate adhesive force.

또한, ABS 수지는 230 ℃ ~ 238 ℃의 용융점을 가지고 있으며 수축이 잘 일어나는 특징이 있어 출력판의 온도 조절이 중요하며, 일반적으로 80 ℃ ~ 100 ℃로 설정된다.In addition, the ABS resin has a melting point of 230°C to 238°C, and it has a characteristic of being easily contracted, so it is important to control the temperature of the output plate, and is generally set to 80°C to 100°C.

본 발명의 고온 점착층은 아크릴레이트계 모노머, 아크릴산계 모노머 및 아크릴아미드계 모노머를 일정 함량비로 중합한 아크릴계 프리폴리머를 포함함으로써, ABS 수지와의 적절한 점착력를 가질 수 있을 뿐만 아니라 고온(80 ℃) 및 상온(25 ℃)에서의 점착력 변화가 작아 ABS 수지를 사용하는 경우 최적화된 효과를 나타낼 수 있는 특징이 있다.The high-temperature adhesive layer of the present invention includes an acrylic prepolymer obtained by polymerizing acrylate-based monomers, acrylic acid-based monomers, and acrylamide-based monomers at a certain content ratio, and thus can not only have adequate adhesion with ABS resin, but also have high temperature (80°C) and room temperature. The change in adhesive strength at (25°C) is small, and thus, when using ABS resin, there is a characteristic that can exhibit an optimized effect.

상기 상온 점착층은 실리콘계 점착제를 포함하여, 빌드 플레이트 상에서 안착성능을 확보하고 탈착시 잔사 및 들뜸을 방지할 수 있는 적절한 점착력을 가진다.The normal temperature adhesive layer includes a silicone adhesive, and has an appropriate adhesive force to secure a seating performance on a build plate and prevent residues and lifting during desorption.

상기 실리콘계 점착제는 제1바인더 및 제2바인더를 9 : 1 ~ 1 : 9의 중량비로 포함하고,The silicone pressure-sensitive adhesive comprises a first binder and a second binder in a weight ratio of 9:1 to 1:9,

상기 제1바인더는 비닐폴리실록산 90 ~ 99 중량 %를 포함하고,The first binder contains 90 to 99% by weight of vinyl polysiloxane,

상기 제2바인더는 오르가노폴리실록산 1 ~ 5 중량 % 및 방향족계 탄화수소 용매 45 ~ 60 중량 %를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second binder may be characterized in that it contains 1 to 5% by weight of an organopolysiloxane and 45 to 60% by weight of an aromatic hydrocarbon solvent.

보다 상세하게는, 제1바인더 및 제2바인더를 9 : 1 ~ 1 : 9 의 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 6 : 1 ~ 1 : 9 의 중량비로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 4 : 1 ~ 1 : 9 의 중량비로 포함할 수 있다.More specifically, the first binder and the second binder may include a weight ratio of 9:1 to 1:9, preferably a weight ratio of 6:1 to 1:9, and more preferably It may be included in a weight ratio of 4:1 to 1:9.

만일, 제1바인더 및 제2바인더의 중량비가 상기 기재된 범위를 벗어날 경우 점착력이 너무 높아지거나 낮아져 빌드 플레이트 상에서 안착성능 및 탈착시 잔사 및 들뜸 방지기능을 확보할 수 없는 문제점이 있다.If, when the weight ratio of the first binder and the second binder is out of the above-described range, there is a problem in that the adhesion is too high or too low to secure the seating performance on the build plate and the residue and lift-off prevention function during desorption.

상기 제1바인더는 비닐폴리실록산 90 ~ 99 중량 %를 포함할 수 있다.The first binder may include 90 to 99% by weight of vinyl polysiloxane.

상기 비닐폴리실록산은 말단에 비닐기를 포함하는 실록산으로, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이비닐다이실록산, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐사이클로테트라실록산 및 1,1,1,3,5,5,5-헵타메틸-3-비닐트리실록산으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느하나 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-다이비닐다이실록산을 사용할 수 있다.The vinyl polysiloxane is a siloxane containing a vinyl group at the terminal, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6, Any one or more selected from the group consisting of 8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyl-3-vinyltrisiloxane may be used, preferably 1,1, 3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisiloxane can be used.

또한, 상기 제1바인더는 1-에티닐싸이클로헥산올, 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올 및 3,5-디메틸-1-헥신-3-올로 이루어진 군으로부터 선택된 어느하나 이상의 첨가제 0.01 ~ 1 중량 %를 추가적으로 더 포함할 수 있다.In addition, the first binder is 1-ethynylcyclohexanol, 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol and 3,5-dimethyl-1-hexine-3 -Any one or more additives selected from the group consisting of all may further include 0.01 to 1% by weight.

상기 제2바인더는 오르가노폴리실록산 1 ~ 5 중량 % 및 방향족계 탄화수소 용매 45 ~ 60 중량 %를 포함할 수 있다.The second binder may include 1 to 5% by weight of an organopolysiloxane and 45 to 60% by weight of an aromatic hydrocarbon solvent.

상기 오르가노폴리실록산은 테트라키스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(트리메틸실록시)실란, 에틸트리스(트리메틸실록시)실란, 프로필트리스(트리메틸실록시)실란 및 페닐트리스(트리메틸실록시)실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느하나 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 테트라키스(트리메틸실록시)실란을 사용할 수 있다.The organopolysiloxane includes tetrakis(trimethylsiloxy)silane, methyltris(trimethylsiloxy)silane, ethyltris(trimethylsiloxy)silane, propyltris(trimethylsiloxy)silane and phenyltris(trimethylsiloxy)silane. Any one or more selected from the group consisting of can be used, and preferably tetrakis(trimethylsiloxy)silane.

상기 방향족계 탄화수소 용매는 희석제로 사용되며, 자일렌, 에틸벤젠, 톨루엔, 피리딘, 퀴놀린, 아니솔 및 메시틸렌을 이루어진 군으로부터 선택된 어느하나 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 자일렌 35 ~ 40 중량% 및 에틸벤젠 10 ~ 15 중량 %를 혼합하여 사용할 수 있다.The aromatic hydrocarbon solvent is used as a diluent, may be used any one or more selected from the group consisting of xylene, ethylbenzene, toluene, pyridine, quinoline, anisole and mesitylene, preferably xylene 35 to 40 weight % And 10 to 15% by weight of ethylbenzene can be used in combination.

상기 상온 점착층은 1 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.The normal temperature adhesive layer may be characterized by having a thickness in the range of 1 to 100 μm.

보다 상세하게는, 상기 상온 점착층은 1 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있고, 바람직하게는 5 내지 60 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.More specifically, the room temperature adhesive layer may have a thickness in the range of 1 to 100 μm, preferably a thickness in the range of 5 to 60 μm, and more preferably a thickness in the range of 10 to 50 μm. Can be.

만일, 상온 점착층이 상기 기재된 범위 미만의 두께를 가질 경우 점착특성이 확보되지 않고 내열 유지력이 낮아지는 문제점이 있고, 기재된 범위를 초과한 두께를 가질 경우 빌드 플레이트 소재로 많이 사용되는 유리 또는 SUS와의 젖음성이 나빠지는 문제점이 있다.If, when the normal temperature adhesive layer has a thickness less than the above-described range, there is a problem in that the adhesion properties are not secured and the heat-resistance retention force is lowered, and when it has a thickness exceeding the described range, it is often used as a build plate material or glass or SUS. There is a problem that the wettability is deteriorated.

본 발명에 따른 3D 프린터용 다층구조 빌드시트는 상기 중간 기재층과 접하지 않는 고온 점착층 및 상온 점착층의 각 일면에 이형필름이 부착된 것을 특징으로 할 수 있다.The multilayer structure build sheet for 3D printer according to the present invention may be characterized in that a release film is attached to each side of the high-temperature adhesive layer and the normal-temperature adhesive layer that are not in contact with the intermediate substrate layer.

상기 이형필름은 중간 기재층과 접하지 않는 고온 점착층의 일면과 중간 기재층과 접하지 않는 상온 점착층의 일면에 부착되어 점착층을 보호하고, 3D 프린터에 사용될 시 제거된다. The release film is attached to one surface of the high temperature adhesive layer not in contact with the intermediate substrate layer and one surface of the normal temperature adhesive layer not in contact with the intermediate substrate layer to protect the adhesive layer, and is removed when used in a 3D printer.

상기 이형필름은 당업계에 공지된 것들을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 이형 필름을 사용할 수 있다.As the release film, those known in the art may be used, and preferably a silicone release film may be used.

또한, 본 발명은 내열성 필름을 포함하는 중간 기재층 일면에 실리콘계 점착제를 도포하고 열경화하는 단계 및In addition, the present invention is a step of applying a silicone-based pressure-sensitive adhesive on one surface of the intermediate substrate layer containing a heat-resistant film and heat-curing and

상기 중간 기재층 다른 일면에 아크릴계 점착제를 도포하고 광경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조 빌드시트의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a multi-layered build sheet comprising the step of applying an acrylic adhesive to the other surface of the intermediate substrate layer and photocuring.

여기서, 상기 실리콘계 점착제 또는 아크릴계 점착제는 바코터(Bar Coater)에 의해 도포될 수 있고, 콤마 코팅, 슬롯다이 코팅, 롤투롤 코팅, 그라비아 코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 플렉소그래피 코팅 등의 방법을 사용하여 도포될 수 있다.Here, the silicone-based adhesive or acrylic-based adhesive may be applied by a bar coater, using methods such as comma coating, slot die coating, roll-to-roll coating, gravure coating, micro gravure coating, and flexographic coating. Can be applied.

또한, 상기 실리콘계 점착제 또는 아크릴계 점착제는 1 내지 100 ㎛ 범위의 두께로 도포될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 60 ㎛ 범위로 도포될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 내지 50 ㎛ 범위로 도포될 수 있다.In addition, the silicone-based adhesive or acrylic-based adhesive may be applied in a thickness in the range of 1 to 100 μm, preferably in the range of 5 to 60 μm, and more preferably in the range of 10 to 50 μm. .

상기 도포된 실리콘계 점착제는 열경화를 통해 상온 점착층을 형성할 수 있으며, 상기 열경화는 100 ℃ ~ 200 ℃ 온도범위의 경화 오븐 또는 경화 챔버(chamber)에서 30초 내지 10분간 체류시켜 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.The coated silicone adhesive may form a normal temperature adhesive layer through thermal curing, and the thermal curing proceeds by staying in a curing oven or a curing chamber in a temperature range of 100°C to 200°C for 30 seconds to 10 minutes. It can be characterized as.

상기 도포된 아크릴계 점착제는 광경화를 통해 고온 점착층을 형성할 수 있으며, 상기 광경화는 5 ~ 1,000 mW/cm2 의 강도로 10 내지 200초 동안 UV 조사하여 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.The applied acrylic adhesive may form a high temperature adhesive layer through photocuring, and the photocuring may be characterized by proceeding by irradiating with UV at a strength of 5 to 1,000 mW/cm 2 for 10 to 200 seconds.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples and experimental examples will be described in detail to specifically describe the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

실험예 1. 고온 점착층에 포함되는 아크릴계 점착제의 물성 평가Experimental Example 1. Evaluation of physical properties of the acrylic adhesive contained in the high temperature adhesive layer

1-1. 아크릴산 함량에 따른 아크릴계 점착제의 물성 평가1-1. Evaluation of physical properties of acrylic adhesives according to acrylic acid content

(1) 광중합을 통한 아크릴계 점착제의 제조(1) Preparation of acrylic pressure-sensitive adhesive through photopolymerization

점착제의 물성을 조절하기 위하여 모노머의 종류와 함량비를 달리하여 유리전이온도(Tg) 및 가교정도를 조절하였고, 이를 통해 피착제와의 젖음성, 젖음 후 피착제와의 2차 결합 특성 및 점착제 내부의 응집력을 고려하여 모노머를 선정하였다.In order to control the physical properties of the adhesive, the glass transition temperature (T g ) and the degree of crosslinking were controlled by varying the type and content ratio of the monomer, and through this, the wettability with the adherend, the secondary bonding properties with the adherend after wetting and the adhesive The monomer was selected considering the cohesive force inside.

피착제에 대한 표면 젖음성 부여를 위하여 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA,2-Ethylhexyl acrylate)를 기본 모노머로 사용하고, 피착제와의 점착력 부여 및 점착제 경화 후 응집력을 높이기 위해 극성기를 가지면서 유리전이온도(Tg)가 높아 hard segment를 형성할 수 있는 아크릴산을 사용하였다.2-ethylhexyl acrylate (2-EHA,2-Ethylhexyl acrylate) is used as a basic monomer for imparting surface wettability to the adherend, while having a polar group to give adhesion with the adherend and increase cohesion after curing the adhesive Acrylic acid, which can form a hard segment, was used because the glass transition temperature (T g ) was high.

먼저, 30분동안 질소 퍼징(N2 purging)하여 내부의 산소를 차단하여 중합 반응 분위기를 형성한 후, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아크릴산 및 광개시제(PI-184)를 혼합하고 교반하면서, 수은 UV 램프(40W)를 이용하여 90초간 UV를 조사(black light)하여 광중합 아크릴계 프리폴리머를 얻었다.First, nitrogen was purged for 30 minutes (N 2 purging) to block the oxygen inside to form a polymerization reaction atmosphere, and then mixed with 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, and a photoinitiator (PI-184) and stirred while mercury UV UV light was irradiated (black light) for 90 seconds using a lamp (40W) to obtain a photopolymerized acrylic prepolymer.

다음으로, 상기 아크릴계 프리폴리머에 광경화제(1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate))를 첨가후 다시 수은 UV 램프(40W)로 UV 조사하여 광중합 점착제를 얻었다.Next, after adding a photocuring agent (1,6-Hexanediol diacrylate) to the acrylic prepolymer, UV irradiation was performed again with a mercury UV lamp (40W) to obtain a photopolymerizable adhesive.

사용된 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 아크릴산(AA) 및 광개시제의 함량비를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the content ratios of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), acrylic acid (AA), and photoinitiator used.

구분division 2-EHA
(중량부)
2-EHA
(Parts by weight)
AA
(중량부)
AA
(Parts by weight)
PI-184
(phr)
PI-184
(phr)
FDM_T1-1FDM_T1-1 100100 -- 0.050.05 FDM_T1-2FDM_T1-2 100100 1One 0.050.05 FDM_T1-3FDM_T1-3 100100 33 0.050.05 FDM_T1-4FDM_T1-4 100100 55 0.050.05 FDM_T1-5FDM_T1-5 100100 88 0.050.05 FDM_T1-6FDM_T1-6 100100 1010 0.050.05 FDM_T1-7FDM_T1-7 100100 1515 0.050.05 FDM_T1-8FDM_T1-8 100100 2020 0.050.05

(2) 점착제의 내열 유지력 및 점착력 평가(2) Evaluation of heat-resistance and adhesive strength of the adhesive

상기 점착제를 사용하여 기본 물성인 점도 및 광중합 반응도(FT-IR)를 측정하고, 측정 데이터를 토대로 400 ㎛ 두께의 점착시트 샘플을 제작하여 내열 유지력과 점착력을 평가하였다.The basic physical properties of viscosity and photopolymerization reactivity (FT-IR) were measured using the pressure-sensitive adhesive, and an adhesive sheet sample having a thickness of 400 μm was prepared based on the measured data to evaluate heat-resistant retention and adhesion.

먼저, 내열 유지력을 평가하기 위하여, 25.4 mm(1 inch)의 너비로 제조한 점착시트를 SUS-304 시편과 ABS 시편에 25.4 × 25.4 mm(1 inch)의 넓이로 붙이고, 2 kg의 고무롤러로 1회 왕복하여 접착시켰다.First, in order to evaluate the heat-resistance retention force, the adhesive sheet prepared with a width of 25.4 mm (1 inch) was attached to the SUS-304 specimen and the ABS specimen with a width of 25.4 × 25.4 mm (1 inch), and with a 2 kg rubber roller. It adhered by reciprocating once.

다음으로, 점착시트의 한쪽 끝에 1 kg의 추를 매달아 80 ℃에서 유지시키며, 72 시간 동안 유지시간 및 시트의 밀림을 관측하였다. 유지시간에 미치지 못한 점착시트는 떨어질 때의 시간을 측정하였다.Next, a weight of 1 kg was hung on one end of the pressure sensitive adhesive sheet to maintain it at 80° C., and the holding time and the sliding of the sheet were observed for 72 hours. The adhesive sheet that did not reach the retention time was measured when it fell.

점착력 평가를 위해서, 점착시트를 25.4 mm(1 inch)폭으로 재단 후 세척된 SUS-304 시편과 ABS 수지 시편에 2 kg의 고무롤러를 2회 통과하여 상온에서 30분 방치한 다음, UTM 장비를 이용하여 점착력 측정 각도 180°, 박리 속도 300 mm/min으로 측정하여 평균값으로 결정하였다.To evaluate the adhesive strength, cut the adhesive sheet to a width of 25.4 mm (1 inch), pass the 2 kg rubber roller twice through the washed SUS-304 specimen and the ABS resin specimen for 30 minutes at room temperature, and then install the UTM equipment. It was determined by using an adhesive force measurement angle of 180°, peeling rate of 300 mm/min and an average value.

평가 결과, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA)만을 사용하거나 낮은 비율의 아크릴산(AA)을 첨가한 제품의 경우 내열 유지력이 목표 설정된 기준치에 미치지 못하였으며, 점착력 측정시 점착층의 밀림, 잔사 등이 관측되었다. 반대로 너무 많은 함량의 아크릴산(AA)을 충진하여 실험을 진행하였을 경우 내열 유지력 평가에서는 안정적인 결과를 보이며 stainless steel(SUS)와의 점착력이 증가하는 결과를 보였으나, ABS 수지와의 점착력은 낮아지는 것을 확인할 수 있었다(도 2 참조).As a result of the evaluation, in the case of a product using only 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) or adding a low proportion of acrylic acid (AA), the heat-resistance retention power did not reach the target set reference value, and when the adhesive strength was measured, the adhesive layer was pushed or residue. The back was observed. Conversely, when the experiment was carried out by filling too much acrylic acid (AA), the heat-resistance retention evaluation showed stable results and increased adhesion with stainless steel (SUS), but the adhesion with ABS resin was confirmed to be low. Could (see Figure 2).

따라서, 기준치에 적합한 물성의 점착제를 제조하기 위해서는 SUS, ABS의 상관성이 적은 5 ~ 10 중량부의 아크릴산을 첨가하고 추가적인 모노머의 검토가 필요하다고 판단하였고, 이에 따라 추가적인 모노머 첨가 실험을 진행하였다.Accordingly, in order to prepare a pressure-sensitive adhesive having physical properties suitable for the reference value, it was determined that 5 to 10 parts by weight of acrylic acid having little correlation between SUS and ABS was added and it was necessary to examine additional monomers. Accordingly, additional monomer addition experiments were conducted.

1-2. 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 점착제의 물성 평가1-2. Evaluation of physical properties of adhesives according to acryloyl morpholine content

2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 100 중량부에 대하여 아크릴산(AA) 8 중량부의 비율을 고정하고, 아크릴로일 모르폴린(ACMO)를 첨가하여 상기 실험예 1-1 과 같은 방법으로 점착제를 제조하였으며 각 함량비를 표 2에 나타내었다.The proportion of 8 parts by weight of acrylic acid (AA) with respect to 100 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) is fixed, and an adhesive is added in the same manner as in Experimental Example 1-1 by adding acryloyl morpholine (ACMO). It was prepared and each content ratio is shown in Table 2.

합성과정에서 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 증가함에 따라 반응속도가 빨라져서 일정 수준 이상의 함량에서는 겔(gel)화로 인해 중합이 불가능하였다.During the synthesis process, as the content of acryloyl morpholine (ACMO) increased, the reaction rate increased, and polymerization was impossible due to gelation at a content above a certain level.

구분division 2-EHA
(중량부)
2-EHA
(Parts by weight)
AA
(중량부)
AA
(Parts by weight)
ACMO
(중량부)
ACMO
(Parts by weight)
PI-184
(phr)
PI-184
(phr)
FDM_T2-1FDM_T2-1 100100 88 00 0.050.05 FDM_T2-2FDM_T2-2 100100 88 33 0.050.05 FDM_T2-3FDM_T2-3 100100 88 55 0.050.05 FDM_T2-4FDM_T2-4 100100 88 1212 0.050.05 FDM_T2-5FDM_T2-5 100100 88 2020 0.050.05

먼저, FT-IR을 통해 중합된 폴리머를 분석한 결과 1640 cm-1 및 1615 cm-1 에서 C-N peak의 증가를 통해 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 증가한 것을 확인하였다(도 3 참조). 또한, 상기 실험예 1-1 과 같은 방법으로 점착력을 평가한 결과, 아크릴로일 모르폴린(ACMO) 함량이 증가함에 따라서 ABS 수지와의 점착력은 증가하나 SUS와의 점착력은 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 아크릴로일 모르폴린(ACMO) 함량이 10 중량부 이상 첨가될 경우 SUS와의 점착특성이 급격히 감소하는 것을 확인할 수 있었다(도 4 참조).First, as a result of analyzing the polymer polymerized through FT-IR, it was confirmed that the content of acryloyl morpholine (ACMO) increased through an increase in the CN peak at 1640 cm -1 and 1615 cm -1 (see FIG. 3). . In addition, as a result of evaluating the adhesive strength in the same manner as in Experimental Example 1-1, as the acryloyl morpholine (ACMO) content increased, the adhesive strength with the ABS resin increased but the adhesive strength with the SUS was confirmed to decrease. Particularly, when the content of acryloyl morpholine (ACMO) was added in an amount of 10 parts by weight or more, it was confirmed that the adhesion properties with SUS rapidly decreased (see FIG. 4).

1-3. 점착제의 함량비에 따른 물성 평가1-3. Evaluation of physical properties according to the content ratio of adhesive

상기 실험예 1-1 및 1-2의 결과를 토대로 혼합물 설계법을 적용하여 점착제의 제조에 사용될 각 모노머의 함량을 결정하였다(도 5 참조). Based on the results of Experimental Examples 1-1 and 1-2, the mixture design method was applied to determine the content of each monomer to be used in the preparation of the adhesive (see FIG. 5).

구체적으로, 점착제의 점착력, 내열 유지력 및 이형 작업성을 고려해볼 때, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 100 중량부에 대하여, 아크릴산(AA)의 함량은 5 ~ 10 중량부, 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량은 10 ~ 20 중량부를 사용하는 것이 가장 이상적이라고 판단하였다.Specifically, in consideration of the adhesive strength, heat-resistance, and release workability of the pressure-sensitive adhesive, the content of acrylic acid (AA) is 5 to 10 parts by weight, acrylic to 100 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) The content of daily morpholine (ACMO) was determined to be the most ideal to use 10 to 20 parts by weight.

특히, 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 증가할수록 ABS 수지와의 점착력이 증가하지만, FDM 방식의 3D 프린터에 적용될 점착제임을 고려할 때 너무 높은 점착력은 박리시 제품의 손상과 작업성 저하를 가져올 수 있으므로, 아크릴로일 모르폴린(ACMO) 10 ~ 20 중량부가 가장 이상적이라고 판단하였다.In particular, as the content of acryloyl morpholine (ACMO) increases, the adhesion with ABS resin increases, but considering that it is an adhesive to be applied to 3D printers in FDM, too high adhesion can cause damage to the product and deterioration of workability when peeling off. So, it was determined that 10 to 20 parts by weight of acryloyl morpholine (ACMO) is ideal.

도출된 결과를 바탕으로, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 아크릴산(AA) 및 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량비를 달리하여 상기 실험예 1-1 과 같은 방법으로 점착제를 제조하였으며 각 함량비를 표 3에 나타내었다.Based on the results, the content ratio of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), acrylic acid (AA), and acryloyl morpholine (ACMO) was varied to prepare an adhesive in the same manner as in Experimental Example 1-1. It was prepared and each content ratio is shown in Table 3.

구분division 2-EHA
(중량부)
2-EHA
(Parts by weight)
AA
(중량부)
AA
(Parts by weight)
ACMO
(중량부)
ACMO
(Parts by weight)
PI-184
(phr)
PI-184
(phr)
FDM_T3-1FDM_T3-1 100100 55 1212 0.050.05 FDM_T3-2FDM_T3-2 100100 55 1515 0.050.05 FDM_T3-3FDM_T3-3 100100 66 1212 0.050.05 FDM_T3-4FDM_T3-4 100100 66 1515 0.050.05 FDM_T3-5FDM_T3-5 100100 77 1212 0.050.05 FDM_T3-6FDM_T3-6 100100 77 1515 0.050.05 FDM_T3-7FDM_T3-7 100100 88 1212 0.050.05 FDM_T3-8FDM_T3-8 100100 88 1515 0.050.05

상기 제조된 점착제의 상온(25 ℃)과 고온(80 ℃) 조건에서 각 함량에 따른 상관관계를 분석하기 위해, 상기 실험예 1-1 과 같은 방법으로 상온(25 ℃) 및 고온(80 ℃)에서 ABS 수지와의 점착력 평가를 진행하였다.분석 결과, 아크릴산(AA)의 함량이 감소하고 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 증가할수록 ABS 수지에서 다소 높은 점착력을 나타내는 것을 확인하였다(도 6 참조).In order to analyze the correlation according to each content at the normal temperature (25 °C) and high temperature (80 °C) conditions of the prepared pressure-sensitive adhesive, room temperature (25 °C) and high temperature (80 °C) in the same manner as in Experimental Example 1-1. In the evaluation of the adhesion with ABS resin was conducted. As a result of analysis, it was confirmed that as the content of acrylic acid (AA) decreased and the content of acryloyl morpholine (ACMO) increased, the ABS resin exhibited somewhat higher adhesion (FIG. 6). Reference).

또한, 전반적으로 아크릴산(AA) 및 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 증가할수록 온도에 따른 물성 변화의 편차가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다 (도 7 참조).In addition, as a result, as the contents of acrylic acid (AA) and acryloyl morpholine (ACMO) increased, it was confirmed that a large variation in physical property changes with temperature (see FIG. 7 ).

결과적으로, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 100 중량부를 기준으로, 아크릴산(AA)함량이 5 중량부 및 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 12 ~ 15 중량부일 경우 우수한 물성을 나타내었으며, 특히 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 100 중량부를 기준으로, 아크릴산(AA)함량이 5 중량부 및 아크릴로일 모르폴린(ACMO)의 함량이 15 중량부일 경우에 상온과 고온의 점착력 차이가 가장 적게 나타나 FDM 방식의 3D 프린터용 빌드 시트에 최적화된 조성임을 확인할 수 있었다.As a result, based on 100 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), 5% by weight of acrylic acid (AA) and 12 to 15 parts by weight of acryloyl morpholine (ACMO) have excellent physical properties. Room temperature and high temperature, especially when the content of acrylic acid (AA) is 5 parts by weight and the content of acryloyl morpholine (ACMO) is 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) It was confirmed that the composition was optimized for the build sheet for 3D printers of the FDM method with the smallest difference in adhesive force of.

1-4. 후첨가되는 아크릴로일 모르폴린 함량에 따른 점착제의 점착력 평가1-4. Evaluation of adhesive strength according to the content of post-added acryloyl morpholine

(1) 광중합을 통한 점착제의 제조(1) Preparation of adhesive through photopolymerization

먼저, 30분동안 질소 퍼징(N2 purging)하여 내부의 산소를 차단하여 중합 반응 분위기를 형성한 후, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아크릴산, 아크릴로일 모르폴린 및 광개시제(PI-184)를 혼합하고 교반하면서, 수은 UV 램프(40W)를 이용하여 90초간 UV를 조사(black light)하여 광중합 아크릴계 프리폴리머를 얻었다.First, nitrogen was purged for 30 minutes (N 2 purging) to block the oxygen inside to form a polymerization reaction atmosphere, and then mixed with 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, acryloyl morpholine, and a photoinitiator (PI-184). While stirring, a UV light was irradiated (black light) for 90 seconds using a mercury UV lamp (40W) to obtain a photopolymerized acrylic prepolymer.

다음으로, 상기 아크릴계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로, 아크릴로일 모르폴린의 함량을 달리하여 첨가하고, 광개시제(PI-184) 및 광경화제(1,6-헥산디올 디아크릴레이트)를 첨가 후, 수은 UV 램프(40W)로 UV 조사하여 광중합 폴리머를 얻었다.Next, based on 100 parts by weight of the acrylic prepolymer, the content of acryloyl morpholine is added differently, and after adding a photoinitiator (PI-184) and a photocuring agent (1,6-hexanediol diacrylate), mercury is added. UV irradiation was performed with a UV lamp (40W) to obtain a photopolymerizable polymer.

사용된 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 아크릴산(AA), 아크릴로일 모르폴린(ACMO), 광개시제 및 광경화제 함량비를 표 4에 나타내었다.Table 2 shows the content ratio of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), acrylic acid (AA), acryloyl morpholine (ACMO), photoinitiator and photocuring agent used.

구분division FDM_11-01FDM_11-01 FDM_11-02FDM_11-02 FDM_11-03FDM_11-03 FDM_11-04FDM_11-04 prepolymerprepolymer 2-EHA(중량부)2-EHA (parts by weight) 100100 100100 100100 100100 AA(중량부)AA (parts by weight) 5.05.0 5.05.0 5.05.0 5.05.0 ACMO(중량부)ACMO (parts by weight) 15.015.0 15.015.0 15.015.0 15.015.0 PI-184(phr)PI-184(phr) 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 polymerpolymer prepolymer
(중량부)
prepolymer
(Parts by weight)
100100 100100 100100 100100
ACMO(중량부)ACMO (parts by weight) 7.07.0 10.010.0 15.015.0 2020 PI-184(phr)PI-184(phr) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 HDDA(phr)HDDA(phr) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3

(2) 상온 및 고온에서 점착제의 점착력 평가상기 제조된 광중합 폴리머를 사용하여 400 ㎛ 두께의 점착시트를 샘플을 제조하고, 점착 시트를 25.4 mm(1 inch)폭으로 재단 후 세척된 SUS-304, GLASS, ABS 시편에 2 kg의 고무롤러를 2회 통과하여 상온에서 30분 방치하였다. UTM 장비를 이용하여 점착력 측정 각도 180°, 박리 속도 300 mm/min으로 측정하여 평균값으로 결정하였고, 24시간 후에 같은 방법으로 점착력을 측정하였으며 그 결과를 도 8 및 도 9에 나타내었다.(2) Evaluation of the adhesive strength of the adhesive at room temperature and high temperature Using the prepared photopolymerization polymer, a sample of 400 μm thick adhesive sheet was prepared, and after cutting the adhesive sheet to a width of 25.4 mm (1 inch), washed SUS-304, 2 kg of rubber rollers were passed through the GLASS and ABS specimens twice, and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Using the UTM equipment, the adhesive force was measured at an angle of 180° and a peeling rate of 300 mm/min to determine the average value, and the adhesive force was measured in the same manner after 24 hours, and the results are shown in FIGS. 8 and 9.

나타낸 바와 같이 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴로일 모르폴린이 10 중량부 이상 후첨가될 때 SUS의 점착강도는 감소하였으며, 20 중량부일 경우에 10 N/in 이하의 점착강도를 보였다. GLASS의 경우에도, 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴로일 모르폴린이 20 중량부 후첨가되었을 경우 10 N/in 이하의 점착강도가 나타남을 확인할 수 있었다.As shown, with respect to 100 parts by weight of the prepolymer, the adhesive strength of the SUS was reduced when the acryloyl morpholine was added at least 10 parts by weight, and when it was 20 parts by weight, the adhesive strength was less than 10 N/in. Even in the case of GLASS, it was confirmed that the adhesive strength of 10 N/in or less was exhibited when 20 parts by weight of acryloyl morpholine was added to 100 parts by weight of the prepolymer.

ABS 수지에서는 아크릴로일 모르폴린의 함량이 증가할수록 점착강도가 낮아지는 경향을 보였으나, SUS 및 GLASS와 비교하여 점차적으로 높은 점착강도를 나타냈으며, 특히 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴로일 모르폴린이 20 중량부 포함될 경우에도 10 N/in 이상의 점착강도를 나타내었다.In the ABS resin, as the content of acryloyl morpholine increased, the adhesive strength showed a tendency to decrease, but compared to SUS and GLASS, the adhesive strength gradually increased, and especially with respect to 100 parts by weight of the prepolymer, acryloyl mortar Even when 20 parts by weight of polyline was included, it exhibited an adhesive strength of 10 N/in or more.

또한, 같은 방식으로 고온 (80 ℃)에서 30분 방치 후, 점착력을 평가하였으며 그 결과를 도 10에 나타내었다.In addition, after leaving for 30 minutes at a high temperature (80 ℃) in the same manner, the adhesive strength was evaluated and the results are shown in FIG. 10.

나타낸 바와 같이, SUS와 ABS 모두 후첨가되는 아크릴로일 모르폴린의 함량이 증가할수록 점착강도가 증가하였으며, 10 N/in 이상의 점착강도를 나타내었다.As shown, the adhesive strength increased as the content of acryloyl morpholine added to both SUS and ABS increased, and showed an adhesive strength of 10 N/in or more.

결과적으로, 아크릴로일 모르폴린을 후첨가한 점착제의 경우에 특히 ABS 수지에서 적합한 물성을 가짐을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the adhesive having a post-addition of acryloyl morpholine has suitable physical properties in ABS resin.

1-5. 후첨가되는 아크릴산 함량에 따른 점착제의 점착력 평가1-5. Evaluation of adhesive strength according to the amount of acrylic acid added after

(1) 광중합을 통한 점착제의 제조(1) Preparation of adhesive through photopolymerization

먼저, 30분동안 질소 퍼징(N2 purging)하여 내부의 산소를 차단하여 중합 반응 분위기를 형성한 후, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린, 아크릴산 및 광개시제(PI-184)를 혼합하고 교반하면서, 수은 UV 램프(40W)를 이용하여 90초간 UV를 조사(black light)하여 광중합 아크릴계 프리폴리머를 얻었다.First, nitrogen was purged for 30 minutes (N 2 purging) to block the oxygen inside to form a polymerization reaction atmosphere, and then mixed with 2-ethylhexyl acrylate, acryloyl morpholine, acrylic acid, and a photoinitiator (PI-184). While stirring, a UV light was irradiated (black light) for 90 seconds using a mercury UV lamp (40W) to obtain a photopolymerized acrylic prepolymer.

다음으로, 상기 아크릴계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로, 아크릴산의 함량을 달리하여 첨가하고, 아크릴로일 모르폴린, 광개시제(PI-184) 및 광경화제(1,6-헥산디올 디아크릴레이트)를 첨가 후, 수은 UV 램프(40W)로 UV 조사하여 광중합 폴리머를 얻었다.Next, based on 100 parts by weight of the acrylic prepolymer, the content of acrylic acid is added differently, and after adding acryloyl morpholine, photoinitiator (PI-184) and photocuring agent (1,6-hexanediol diacrylate) , UV irradiation with a mercury UV lamp (40W) to obtain a photopolymerizable polymer.

사용된 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA), 아크릴산(AA), 아크릴로일 모르폴린(ACMO), 광개시제 및 광경화제 함량비를 표 5에 나타내었다.Table 2 shows the content ratio of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA), acrylic acid (AA), acryloyl morpholine (ACMO), photoinitiator and photocuring agent used.

구분division FDM_12-01FDM_12-01 FDM_12-04FDM_12-04 prepolymerprepolymer 2-EHA(중량부)2-EHA (parts by weight) 100100 100100 AA(중량부)AA (parts by weight) 5.05.0 5.05.0 ACMO(중량부)ACMO (parts by weight) 15.015.0 15.015.0 PI-184(phr)PI-184(phr) 0.10.1 0.10.1 polymerpolymer prepolymer
(중량부)
prepolymer
(Parts by weight)
100100 100100
ACMO(중량부)ACMO (parts by weight) 5.05.0 5.05.0 AA(중량부)AA (parts by weight) 3.03.0 10.010.0 PI-184(phr)PI-184(phr) 0.50.5 0.50.5 HDDA(phr)HDDA(phr) 0.30.3 0.30.3

(2) 상온 및 고온에서 점착제의 점착력 평가(2) Evaluation of adhesive strength of the adhesive at room temperature and high temperature

상기 제조된 광중합 폴리머를 사용하여 400 ㎛ 두께의 점착시트를 샘플을 제조하고, 점착 시트를 25.4 mm(1 inch)폭으로 재단 후 세척된 SUS-304, GLASS, ABS 시편에 2 kg의 고무롤러를 2회 통과하여 상온에서 30분 방치하였다. UTM 장비를 이용하여 점착력 측정 각도 180°, 박리 속도 300 mm/min으로 측정하여 평균값으로 결정하였고, 24시간 후에 같은 방법으로 점착력을 측정하였으며 그 결과를 표 6에 나타내었다.Using the prepared photopolymerization polymer, a sample of 400 μm thick adhesive sheet was prepared, and after cutting the adhesive sheet to a width of 25.4 mm (1 inch), 2 kg of rubber roller was applied to the washed SUS-304, GLASS, ABS specimens. Passed twice and left for 30 minutes at room temperature. Using the UTM equipment, the adhesive force was measured at an angle of 180° and the peeling rate at 300 mm/min, and determined as an average value. After 24 hours, the adhesive force was measured in the same manner and the results are shown in Table 6.

FDM_12-01
(N/in)
FDM_12-01
(N/in)
FDM_12-04
(N/in)
FDM_12-04
(N/in)
18O도 Peel test
(30 min)
18O degree Peel test
(30 min)
SUSSUS 12.3012.30 8.028.02
GLASSGLASS 16.0916.09 7.407.40 ABSABS 31.4431.44 12.8212.82 18O도 Peel test
(24 hr)
18O degree Peel test
(24 hr)
SUSSUS 12.3012.30 8.028.02
GLASSGLASS 16.0916.09 7.407.40 ABSABS 31.4431.44 12.8212.82

표 6에 나타낸 바와 같이, SUS 또는 GLASS의 경우 아크릴산의 함량이 10 중량부 일때 점착강도가 10 N/in 미만으로 감소하였으나, ABS에서는 10 N/in 이상의 점착강도가 유지됨을 확인할 수 있었다.또한, 같은 방식으로 고온 (80 ℃)에서 30분 방치 후, 점착력을 평가하였으며 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.As shown in Table 6, in the case of SUS or GLASS, when the content of acrylic acid was 10 parts by weight, the adhesive strength was reduced to less than 10 N/in, but in ABS, it was confirmed that the adhesive strength was maintained above 10 N/in. After standing at high temperature (80° C.) for 30 minutes in the same manner, the adhesive strength was evaluated and the results are shown in Table 7 below.

FDM_12-01
(N/in)
FDM_12-01
(N/in)
FDM_12-04
(N/in)
FDM_12-04
(N/in)
18O도 Peel test
(30 min)
18O degree Peel test
(30 min)
SUSSUS 12.512.5 15.8815.88
ABSABS 11.9411.94 15.5615.56

나타낸 바와 같이, SUS와 ABS 모두 후첨가되는 아크릴산의 함량이 증가시 점착강도가 증가하였으며, 10 N/in 이상의 점착강도를 나타내었다. 결과적으로, 아크릴로일 모르폴린 및 아크릴산을 후첨가한 점착제의 경우에 특히 ABS 수지에서 적합한 물성을 가짐을 확인할 수 있었다.As shown, both the SUS and ABS increased the adhesive strength when the content of the acrylic acid post-added increased, and showed an adhesive strength of 10 N/in or more. As a result, it was confirmed that the adhesive having post-addition of acryloyl morpholine and acrylic acid has suitable properties, especially in ABS resin.

실험예 2. 상온 점착층에 포함되는 실리콘계 점착제의 물성 평가Experimental Example 2. Evaluation of physical properties of the silicone-based adhesive contained in the normal temperature adhesive layer

2-1. 실리콘계 점착제의 점착력 평가2-1. Evaluation of adhesive strength of silicone adhesive

(1) 열경화를 통한 실리콘계 점착제의 제조(1) Preparation of silicone adhesive through thermal curing

실리콘계 점착제를 제조하기 위해 해외 다우코닝사의 실리콘 수지를 이용하여 혼합물을 설계하였다. 제1바인더로 다우 코닝사의 7646 실리콘 수지, 제2바인더로 다우 코닝사의 7657 수지를 사용하고, 제1바인더 및 제2바인더의 배합비를 달리하여 이를 톨루엔에 희석한 뒤, 동일한 함량의 촉매(DOW CORINING 4000), 경화제((DOW CORINING SYL-OFF 7689)를 첨가하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 혼합물을 PET 기재에 각각 10 ㎛, 30 ㎛ 두께로 도포한 뒤, 160 ℃분위기의 드라이 오븐에서 2분간 경화하여 점착시트를 제조하였다. 제조된 혼합물의 함량비를 표 8에 나타내었다.In order to prepare a silicone-based adhesive, the mixture was designed using silicone resin of Dow Corning from overseas. After using Dow Corning's 7646 silicone resin as the first binder and Dow Corning's 7657 resin as the second binder, diluting it in toluene with different mixing ratios of the first binder and the second binder, diluting it in toluene, and then using the same amount of catalyst (DOW CORINING 4000), a curing agent ((DOW CORINING SYL-OFF 7689) was added to prepare a mixture. After coating the prepared mixture to a thickness of 10 µm and 30 µm on PET substrates, the mixture was cured for 2 minutes in a dry oven at 160° C. An adhesive sheet was prepared The content ratio of the prepared mixture is shown in Table 8.

구분division FDM
BA2-1
FDM
BA2-1
FDM
BA2-2
FDM
BA2-2
FDM
BA2-3
FDM
BA2-3
FDM
BA2-4
FDM
BA2-4
FDM
BA2-5
FDM
BA2-5
제1바인더
(중량부)
1st Binder
(Parts by weight)
6060 3030 2020 1515 1010
제2바인더
(중량부)
Second Binder
(Parts by weight)
4040 7070 8080 8585 9090
첨가제
(중량부)
additive
(Parts by weight)
1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0
Pt-촉매
(중량부)
Pt-catalyst
(Parts by weight)
1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2
경화제
(중량부)
Hardener
(Parts by weight)
1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0
톨루엔
(중량부)
toluene
(Parts by weight)
3030 3030 3030 3030 3030

(2) 점착력 평가(2) Evaluation of adhesion

상기 제조된 실리콘계 점착시트를 25.4 mm 폭으로 재단 후 세척된 SUS 및 GLASS시편에 2kg의 고무롤러를 이용하여 2회 통과 시켰다.After cutting the prepared silicone-based adhesive sheet to a width of 25.4 mm, the washed SUS and GLASS specimens were passed twice using a 2 kg rubber roller.

80 ℃ 드라이 오븐에서 24시간 동안 방치 후, 꺼낸 시편을 25 ℃ 온도에서 냉각시키고 들뜸 및 박리 발생 유무를 확인한 뒤, UTM을 사용하여 180°, 300 mm/min의 속도로 박리하여 점착력을 측정하였으며 그 결과를 표 9에 나타내었다.After standing for 24 hours in an 80° C. dry oven, the taken-out specimen was cooled at 25° C. and checked for occurrence of excitation and peeling, then peeled at a rate of 180°, 300 mm/min using UTM to measure adhesion Table 9 shows the results.

FDM BA2-1
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-1
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-2
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-2
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-3
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-3
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-4
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-4
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-5
(gf/25.4 mm)
FDM BA2-5
(gf/25.4 mm)
10 ㎛10 μm SUSSUS 8 ~ 108 to 10 17 ~ 2017-20 52 ~ 5352-53 110 ~ 120110 ~ 120 230 ~ 250230 ~ 250 GLASSGLASS 8 ~ 108 to 10 16 ~ 1816 ~ 18 48 ~ 5048-50 95 ~ 10595 ~ 105 210 ~ 230210 ~ 230 30 ㎛30 μm SUSSUS 12 ~ 1512-15 22 ~ 2722-27 56 ~ 5956 ~ 59 151 ~ 157151 ~ 157 352 ~ 375352 ~ 375 GLASSGLASS 11 ~ 1311-13 21 ~ 2421 to 24 58 ~ 6058-60 148 ~ 155148 ~ 155 340 ~ 350340 ~ 350

나타낸 바와 같이, 점착층의 도포 두께가 증가할수록 점착력이 증가하는 적을 확인할 수 있었고, 점착력이 낮은 경우 도포 두께에 따른 변화가 적게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.As shown, as the coating thickness of the adhesive layer increased, it was confirmed that the adhesive strength increased, and when the adhesive strength was low, it was confirmed that the change according to the coating thickness appeared less.

또한, 점착시트 모두에서 들뜸 또는 기포가 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that no lifting or air bubbles were generated in all the adhesive sheets.

2-2. 실리콘계 점착제의 조성 및 도포 두께에 따른 전사 확인2-2. Transfer confirmation according to composition and coating thickness of silicone adhesive

상기 실험예 2-1에서 제조된 실리콘계 점착시트의 도포 두께에 따른 전사 발생 확인을 위해 외관을 분석하였다.The appearance was analyzed to confirm the occurrence of transfer according to the coating thickness of the silicone-based adhesive sheet prepared in Experimental Example 2-1.

먼저, 상기 실험예 2-1에서 제조된 실리콘계 점착시트를 25.4 mm(1 inch) 너비로 절단하여 SUS-304, Glass, ABS시편에 부착하고, 2 kg의 고무롤러로 1회 왕복하여 접착하였다. 점착제가 접착된 시편을 온도 85℃ 습도 85%조건에서 24시간 방치한뒤 점착제를 제거하여 시편의 점착제 잔류 유-무를 육안, 현미경을 이용하여 표면분석을 실시하였으며, 그 결과를 표 10에 나타내었다.First, the silicone-based adhesive sheet prepared in Experimental Example 2-1 was cut to a width of 25.4 mm (1 inch) and attached to SUS-304, Glass, ABS specimens, and was bonded by reciprocating once with a 2 kg rubber roller. The adhesive-attached specimen was left for 24 hours at 85°C and 85% humidity, and then the adhesive was removed, and the presence or absence of the adhesive residue on the specimen was visually analyzed using a microscope and the results are shown in Table 10. .

FDM BA2-1FDM BA2-1 FDM BA2-2FDM BA2-2 FDM BA2-3FDM BA2-3 FDM BA2-4FDM BA2-4 FDM BA2-5FDM BA2-5 10 ㎛10 μm 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 30 ㎛30 μm 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 부분적관측Partial observation

나타낸 바와 같이, 대부분의 실리콘계 점착시트에서 전사가 관측되지 않았으며, 30 ㎛ 두께의 FDM BA2-5에서만 부분적으로 관측되었다.As shown, no transfer was observed in most silicone-based adhesive sheets, and only partially observed in 30 μm thick FDM BA2-5.

2-3. 실리콘계 점착제의 조성 및 도포 두께에 따른 젖음성 확인2-3. Check wettability according to composition and coating thickness of silicone adhesive

상기 실험예 2-1에서 제조된 실리콘계 점착시트를 사용하여, 빌드 플레이트에 많이 사용되는 강화유리, SUS와의 젖음성을 평가하였으며, 그 결과를 표 11에 나타내었다.Using the silicone-based adhesive sheet prepared in Experimental Example 2-1, the wettability with tempered glass, SUS, which is frequently used in build plates, was evaluated, and the results are shown in Table 11.

FDM BA2-1FDM BA2-1 FDM BA2-2FDM BA2-2 FDM BA2-3FDM BA2-3 FDM BA2-4FDM BA2-4 FDM BA2-5FDM BA2-5 10 ㎛10 μm 매우양호Very good 매우양호Very good 양호Good 양호Good 양호Good 30 ㎛30 μm 매우양호Very good 매우양호Very good 매우양호Very good 양호Good 공정개선필요Process improvement required

나타낸 바와 같이, 대부분의 실리콘계 점착시트에서 강화유리 및 SUS와의 젖음성이 양호한 것으로 나타났으며, 30 ㎛ 두께의 FDM BA2-5에서는 공정개선이 필요한 것으로 판단되었다.As shown, it was found that the wettability with tempered glass and SUS was good in most silicone-based adhesive sheets, and it was determined that process improvement was necessary in 30 μm thick FDM BA2-5.

2-4. 실리콘계 점착제의 조성 및 도포 두께에 따른 내열 유지력 평가2-4. Evaluation of heat-resistant retention power according to composition and coating thickness of silicone adhesive

상기 실험예 2-1에서 제조된 실리콘계 점착시트를 사용하여, 내열 유지력을 평가하였다.Using the silicone-based pressure-sensitive adhesive sheet prepared in Experimental Example 2-1, heat-resistance retention was evaluated.

먼저, 25.4 mm(1 inch)의 너비로 제조한 점착시트를 SUS-304 시험편에 25.4 × 25.4 mm(1 inch)의 넓이로 붙이고 2 kg의 고무롤러로 1회 왕복하여 접착하였다. 접착된 점착 필름의 한쪽 끝에 1 kg의 추를 매달아 80 ℃에서 유지시키며, 24 hr동안 유지시간 및 시트의 밀림을 관측하였다. 유지시간에 미치지 못한 점착시트는 떨어질 때의 시간을 측정하였으며, 그 결과를 표 12에 나타내었다.First, the adhesive sheet prepared with a width of 25.4 mm (1 inch) was attached to the SUS-304 test piece with a width of 25.4 × 25.4 mm (1 inch) and adhered by reciprocating once with a 2 kg rubber roller. 1 kg of weight was suspended at one end of the adhered adhesive film and maintained at 80° C., and the holding time and sheet slipping were observed for 24 hr. The adhesive sheet that did not reach the retention time was measured when it fell, and the results are shown in Table 12.

FDM BA2-1FDM BA2-1 FDM BA2-2FDM BA2-2 FDM BA2-3FDM BA2-3 FDM BA2-4FDM BA2-4 FDM BA2-5FDM BA2-5 10 ㎛10 μm 불량Bad 불량Bad 양호Good 양호Good 양호Good 30 ㎛30 μm 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good

나타낸 바와 같이, 10 ㎛ 두께의 FDM BA2-1, FDM BA2-2를 제외하고 내열 유지력이 양호한 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.As shown, it was confirmed that the heat-resistance retention power had good characteristics except for 10 μm-thick FDM BA2-1 and FDM BA2-2.

결과적으로, 3D 프린터의 빌드 플레이트와의 점착특성을 고려한 점착력, 전사 발생, 적용 편의성(젖음성) 및 고온 유지력을 모두 고려하여 판단한 결과 FDM BA2-2의 조성의 30 ㎛ 두께 점착층이 가장 바람직한 물성을 갖는 것으로 확인되었다.As a result, it was judged in consideration of adhesion, transfer generation, ease of application (wetting), and high temperature retention in consideration of adhesion characteristics with the build plate of the 3D printer. It was confirmed to have.

실시예 1. 3D 프린터용 다층구조 빌드시트의 제조Example 1. Preparation of a multi-layered build sheet for 3D printers

3D 프린터용 다층구조 빌드시트를 제조하기 위하여, 중간 기재층으로 KOLON사의 두께 75 ㎛ PET를 사용하였고, 이형필름은 SKC haas사의 두께 50 ㎛ 실리콘 이형필름을 사용하였다.In order to manufacture a multi-layered build sheet for 3D printers, KOLON's 75 µm PET was used as the intermediate substrate layer, and SKC haas' 50 µm silicone release film was used as the release film.

먼저, 고온 점착층에 사용되는 아크릴계 점착제를 제조하기 위해, 30분동안 질소 퍼징(N2 purging)하여 내부의 산소를 차단하여 중합 반응 분위기를 형성한 후, 2-에틸헥실 아크릴레이트 100 중량부, 아크릴산 5 중량부, 아크릴로일 모르폴린 15 중량부 및 광 개시제(PI-184) 0.05 phr 를 혼합하고 수은 UV 램프(40W)를 이용하여 90초간 UV를 조사(black light)하여 광중합 아크릴계 프리폴리머를 얻었다.First, in order to prepare an acrylic adhesive used for a high temperature adhesive layer, nitrogen is purged for 30 minutes (N 2 purging) to block the oxygen inside to form a polymerization reaction atmosphere, and then 100 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 5 parts by weight of acrylic acid, 15 parts by weight of acryloyl morpholine and 0.05 phr of photoinitiator (PI-184) were mixed and irradiated with UV for 90 seconds using a mercury UV lamp (40W) to obtain a photopolymerizable acrylic prepolymer. .

다음으로, 상온 점착층에 사용되는 실리콘계 점착제를 제조하기 위해, 제1바인더와 제2바인더가 3 : 7 중량비로 혼합된 혼합물에 대하여, 혼합물 100 중량부를 기준으로 30 중량부의 톨루엔을 유기용매로 사용하여 혼합물을 희석하였다.Next, in order to prepare a silicone-based adhesive used for the normal temperature adhesive layer, 30 parts by weight of toluene as an organic solvent based on 100 parts by weight of the mixture is used for the mixture in which the first binder and the second binder are mixed at a weight ratio of 3:7 The mixture was diluted.

상기 희석된 혼합물 1OO 중량부에 대하여, 첨가제 1 중량부, Pt-촉매 1.2 중량부, 경화제 1.0 중량부를 첨가하여 실리콘계 점착제를 준비하였다.With respect to 100 parts by weight of the diluted mixture, 1 part by weight of an additive, 1.2 parts by weight of a Pt-catalyst, and 1.0 part by weight of a curing agent were added to prepare a silicone adhesive.

다층 구조의 빌드시트를 제조하기 위해, 75 ㎛ 두께의 PET 기재에 바 코터를 사용하여 제조된 실리콘계 점착제를 30 ㎛ 두께로 도포한 뒤, 160 ℃분위기의 드라이 오븐에서 2분간 경화를 진행하여 상온 점착층을 형성하였다.In order to manufacture a multi-layered build sheet, a silicone-based adhesive prepared using a bar coater is applied to a 75 μm thick PET substrate to a thickness of 30 μm, followed by curing for 2 minutes in a 160° C. dry oven to adhere to room temperature. A layer was formed.

이어서, PET 기재와 접하지 않는 상온 점착층의 일면에 이형필름을 적층하였다.Subsequently, a release film was laminated on one surface of the normal temperature adhesive layer that was not in contact with the PET substrate.

다음으로, 상온 점착층이 적층되지 않은 PET 기재의 다른 일면에 상기 제조된 아크릴계 프리폴리머를 바코터를 이용하여 도포하였다. Next, the acrylic prepolymer prepared above was applied to the other surface of the PET substrate on which the normal temperature adhesive layer was not laminated using a bar coater.

이어서, 아크릴계 프리폴리머에 광경화제(1,6-헥산디올 디아크릴레이트) 및 첨가제를 도포하고, 아크릴계 프리폴리머 도포층 상부에 이형필름을 적층하였다. Subsequently, a photocuring agent (1,6-hexanediol diacrylate) and an additive were applied to the acrylic prepolymer, and a release film was laminated on the acrylic prepolymer coating layer.

이후, 수은 UV 램프(40W)로 90초간 UV 조사하여 아크릴계 점착층을 형성하여 최종 빌드시트를 얻었다(도 11 참조).Thereafter, UV-irradiated with a mercury UV lamp (40W) for 90 seconds to form an acrylic adhesive layer to obtain a final build sheet (see FIG. 11).

실험예 3. 3D 프린터용 다층구조 빌드시트 성능 평가Experimental Example 3. Performance evaluation of 3D printer multi-layered build sheet

상기 실시예 1에서 제조된 다층구조 빌드시트를 3D 프린터 빌드 플레이트에 적용하였을 때, 안착성능, 탈착시 잔사 및 들뜸 여부를 관찰하였다.When the multi-layered structured build sheet prepared in Example 1 was applied to a 3D printer build plate, seating performance, residue and desorption during detachment were observed.

구체적으로, FDM 3D프린터의 바닥 온도를 80℃, 출력할 필라멘트를 ABS로 기준으로 하여 가로 10.0 cm, 세로 10.0 cm, 높이 1.5 cm의 직육면체의 조형물을 제작한 이후 프린터에 30분간 상온냉각 시킨 후 빌드시트를 제거하여 출력물의 외관을 평가하였다.Specifically, after manufacturing a cuboid of 10.0 cm in width, 10.0 cm in height, and 1.5 cm in height based on the FDM 3D printer's bottom temperature of 80℃ and the filament to be output as ABS, build it after cooling to room temperature for 30 minutes in the printer. The sheet was removed to evaluate the appearance of the output.

또한, 시판제품인 점착시트를 사용할 경우, 탈착시 점착층의 박리가 관찰되고, ABS 출력물이 직육면체를 이루기 전 플레이트와 시트간의 들뜸, 조형물의 뒤틀림, 시트와 조형물의 이격현상이 발생되었다.In addition, when a commercially available adhesive sheet was used, peeling of the adhesive layer was observed upon desorption, and the lifting between the plate and the sheet, the warping of the molded object, and the separation between the sheet and the molded object occurred before the ABS output formed a cuboid.

이와 비교하여, 실시예 1의 경우 출력물의 뒤틀림은 발생하지 않았으며 탈착시 잔사나 들뜸이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다(도 12 참조).In comparison, in the case of Example 1, it was confirmed that distortion of the output did not occur and residue or excitation did not occur during desorption (see FIG. 12 ).

Claims (12)

내열성 필름을 포함하는 중간 기재층;
상기 중간 기재층의 일면에 위치하고, 아크릴계 점착제를 포함하는 고온 점착층; 및
상기 중간 기재층의 다른 일면에 위치하고, 실리콘계 점착제를 포함하는 상온 점착층을 포함하며,
상기 아크릴계 점착제는 아크릴계 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴산 0.1 ~ 30 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 광중합된 폴리머를 포함하고,
상기 아크릴계 프리폴리머는 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 광중합된 것이며
상기 실리콘계 점착제는 제1바인더 및 제2바인더를 4 : 1 ~ 1 : 9의 중량비로 포함하고, 상기 제1바인더는 비닐폴리실록산을 포함하며, 상기 제2바인더는 오르가노폴리실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
An intermediate base layer comprising a heat resistant film;
A high-temperature adhesive layer located on one surface of the intermediate substrate layer and including an acrylic adhesive; And
Located on the other side of the intermediate substrate layer, and includes a room temperature adhesive layer containing a silicone-based adhesive,
The acrylic pressure-sensitive adhesive comprises a photopolymerized polymer by mixing 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid or 1 to 50 parts by weight of acryloyl morpholine with respect to 100 parts by weight of acrylic prepolymer,
The acrylic prepolymer is photopolymerized by mixing 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid monomer and 1 to 50 parts by weight of acrylamide monomer based on 100 parts by weight of acrylate monomer.
The silicone pressure-sensitive adhesive comprises a first binder and a second binder in a weight ratio of 4:1 to 1:9, the first binder includes vinylpolysiloxane, and the second binder comprises organopolysiloxane Multi-layer build sheet for 3D printers.
제1항에 있어서,
상기 내열성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리스티렌(PS) 필름, 폴리카보네이트(PC) 필름, 폴리메틸메타 아크릴레이트(PMMA) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리에테르이미드(PEI) 필름, 폴리파라 페닐렌설파이드(PPS) 필름, 폴리이미드(PI) 필름, 폴리에테르케톤(PEK) 필름 및 폴리에테르에테르케톤 (PEEK) 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
The heat-resistant film is polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene (PP) film, polystyrene (PS) film, polycarbonate (PC) film, polymethyl methacrylate (PMMA) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, Any one or more selected from the group consisting of polyetherimide (PEI) film, polypara phenylene sulfide (PPS) film, polyimide (PI) film, polyether ketone (PEK) film, and polyether ether ketone (PEEK) film Multi-layered build sheet for 3D printers.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 아크릴레이트계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸에타크릴레이트, 에틸에타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 노르말 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트 및 2-에틸헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
The acrylate-based monomer is methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, normal butyl acrylate, Multi-layer structure build sheet for 3D printers, characterized in that at least one selected from the group consisting of isobutyl acrylate, t -butyl acrylate, glycidyl methacrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
제1항에 있어서,
상기 아크릴산계 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴산, 메틸메타크릴산, 에틸아크릴산, 에틸메타크릴산, 부틸아크릴산 및 부틸 메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
The acrylic acid-based monomer is for 3D printer, characterized in that at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylic acid, methyl methacrylic acid, ethyl acrylic acid, ethyl methacrylic acid, butyl acrylic acid and butyl methacrylic acid Multilayer structure build sheet.
제1항에 있어서,
상기 아크릴아미드계 모노머는 아크릴로일 모르폴린, 이소프로필 아크릴아미드, N-(2-히드록시에틸)아크릴아미드 및 N,N-디에틸 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
The acrylamide-based monomer is at least one selected from the group consisting of acryloyl morpholine, isopropyl acrylamide, N-(2-hydroxyethyl)acrylamide and N,N-diethyl acrylamide. Multi-layer build sheet for 3D printers.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상온 점착층은 1 내지 100 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
The normal temperature adhesive layer is a multi-layer structure build sheet for a 3D printer, characterized in that having a thickness in the range of 1 to 100 ㎛.
제1항에 있어서,
상기 중간 기재층과 접하지 않는 고온 점착층 및 상온 점착층의 각 일면에 이형필름이 부착된 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트.
According to claim 1,
A multi-layered build sheet for a 3D printer, characterized in that a release film is attached to each side of the high-temperature adhesive layer and the normal-temperature adhesive layer that are not in contact with the intermediate substrate layer.
내열성 필름을 포함하는 중간 기재층 일면에 실리콘계 점착제를 도포하고 열경화하는 단계 및
상기 중간 기재층 다른 일면에 아크릴계 점착제를 도포하고 광경화하는 단계를 포함하며;
상기 아크릴계 점착제는 아크릴계 프리폴리머 100 중량부에 대하여, 아크릴산 0.1 ~ 30 중량부 또는 아크릴로일 모르폴린 1 ~ 50 중량부를 포함하고,
상기 아크릴계 프리폴리머는 아크릴레이트계 모노머 100 중량부에 대하여, 아크릴산계 모노머 0.1 ~ 30 중량부 및 아크릴아미드계 모노머 1 ~ 50 중량부가 혼합되어 광중합된 것이며
상기 실리콘계 점착제는 제1바인더 및 제2바인더를 4 : 1 ~ 1 : 9의 중량비로 포함하고, 상기 제1바인더는 비닐폴리실록산을 포함하며, 상기 제2바인더는 오르가노폴리실록산을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트의 제조방법.
Applying a silicone-based pressure-sensitive adhesive on one surface of the intermediate substrate layer containing a heat-resistant film and heat-curing
And applying an acrylic pressure-sensitive adhesive to the other surface of the intermediate substrate layer and photocuring the same;
The acrylic pressure-sensitive adhesive contains 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid or 1 to 50 parts by weight of acryloyl morpholine, based on 100 parts by weight of acrylic prepolymer,
The acrylic prepolymer is photopolymerized by mixing 0.1 to 30 parts by weight of acrylic acid monomer and 1 to 50 parts by weight of acrylamide monomer based on 100 parts by weight of acrylate monomer.
The silicone pressure-sensitive adhesive comprises a first binder and a second binder in a weight ratio of 4:1 to 1:9, the first binder includes vinylpolysiloxane, and the second binder comprises organopolysiloxane Method of manufacturing a multi-layered build sheet for 3D printers.
제10항에 있어서,
상기 열경화는 100 ℃ ~ 200 ℃ 온도범위의 경화 오븐 또는 경화 챔버(chamber)에서 30초 내지 10분간 체류시켜 진행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트의 제조방법.
The method of claim 10,
The method of manufacturing a multi-layered build sheet for a 3D printer, characterized in that the thermal curing proceeds by staying in a curing oven or a curing chamber in a temperature range of 100°C to 200°C for 30 seconds to 10 minutes.
제10항에 있어서,
상기 광경화는 5 ~ 1,000 mW/cm2 의 강도로 10 내지 200초 동안 UV 조사하여 진행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 다층구조 빌드시트의 제조방법.
The method of claim 10,
The photo-curing method of manufacturing a multi-layer structure for 3D printer, characterized in that proceeds by UV irradiation for 10 to 200 seconds at an intensity of 5 to 1,000 mW/cm 2 .
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