KR102132851B1 - 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층 및 상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프는 내충격성이 우수한 발포점착층이 형성되어 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면에 균열발생을 억제하고, 우수한 방수효과를 나타낸다.

Description

디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프 {DOUBLE-SIDED ADHESIVE TAPE HAVING IMPROVED IMPACT STRENGTH FOR DISPLAY DEVICE}
개시된 내용은 디스플레이 기기용 내충격성 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내충격성이 우수한 발포점착층이 형성되어 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면에 균열발생을 억제하고 우수한 방수효과를 나타내는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 기기에는 다양한 종류의 디스플레이 패널, 전자 부품 등을 접착 및 고정시키기 위해 양면점착 테이프가 사용되고 있는데, 양면 점착 테이프는 디스플레이 윈도우와 디스플레이 어셈블리 사이에 개재되어 이들을 접착시키는 역할을 수행할 수 있고, 이와 같이 양면 점착 테이프는 디스플레이의 테두리 등을 고정하면서도 외부 불순물 등의 침입을 방지하고 또한 액정 패널 등의 후방에 장착된 광원 등으로부터 조사되는 광이 디스플레이의 테두리로부터 새어나가는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
종래에 양면 점착 테이프는, 액자상 등의 형상으로 타발되고, 표시 화면의 주변에 배치되도록 하여 사용되는데, 최근에는 전자 기기의 소형화, 표시 화면의 대화면화에 따라 개구부 면적이 증대되고 있고, 그것에 의해 표시 화면주변의 접합 고정 부분이 협폭화되고 있다. 이 때문에, 점착 테이프는 해마다 점착면적이 줄어들고 있고, 점착면적이 좁아짐에 따라 더욱 우수한 점착성능이 요구되고 있다.
또한, 최근에는 스마트폰이나 디지털카메라와 같은 휴대용 전자기기의 두께가 점차 얇아짐에 따라 양면 점착 테이프의 두께가 박막화되고 있으며, 점착성능 외에도 휴대용 전자기기의 방수성능에 대한 소비자의 요구가 증가함에 따라 시장에서의 경쟁 우위성을 확보하기 위해 방수성능이 부여된 양면테이프에 대한 개발이 요구되고 있다.
또한, 최근에는 스마트폰이나 디지털카메라와 같은 휴대용 전자기기의 두께가 점차 얇아짐에 따라 디스플레이 기기의 유리면도 박막화되어 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기의 유리면이 균열발생 빈도가 증가하고 있는데, 상기의 문제점을 해소하기 위해 최근에는 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면의 균열을 방지하기 위해 기재층과 점착층 사이에 내충격성이 우수한 발포층을 적용한 양면테이프가 제조되고 있다.
그러나, 상기와 같이 기재층과 점착층 사이에 발포층이 적용된 양면테이프의 경우 점착층과 발포층을 별도로 형성해야하기 때문에, 제조공정이 복잡하고 제조비용이 지나치게 향상되는 문제점이 있었다.
한국특허공개 제10-2017-0018150호(2017.02.16)
개시된 내용은 내충격성이 우수한 발포점착층이 형성되어 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면에 균열발생을 억제하는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제공하는 것이다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층 및 상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 대해 기술하고 있다.
다른 일 실시예로서 이 개시의 내용은 기재층 및 상기 기재층의 양면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 기재층은 12 내지 150 마이크로미터 두께로 이루어지며, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어질 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 발포점착층은 25 내지 150 마이크로미터의 두께로 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하기로는, 상기 발포점착층은 아크릴 혼합물 100 중량부, 발포제 0.01 내지 5.0 중량부, 경화제 0.01 내지 2.0 중량부 및 용매 90 내지 110 중량부로 이루어질 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 아크릴 혼합물은 노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 80 내지 100 중량부 및 아크릴산 1 내지 12 중량부로 이루어질 수 있다.
이상에서와 같은 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프는 내충격성이 우수한 발포점착층이 형성되어 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면에 균열발생을 억제하고, 우수한 방수효과를 나타내는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제공하는 것이다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 개시된 다른 실시예에 따른 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 나타낸 분해사시도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프는 기재층(10), 상기 기재층(10)의 일면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층(20) 및 상기 기재층(10)의 타면에 형성되는 점착층(30)으로 이루어진다.
또한, 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프는 상기 점착층(30) 대신 상기 발포점착층(20)을 형성하여 상기 기재층(10)의 양면에 발포점착층(20)이 형성된 형태로도 사용할 수 있다.
상기 기재층(10)은 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프의 기재가 되는 층으로, 12 내지 150 마이크로미터 두께로 이루어지는데, 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프가 일정한 형태를 나타내며, 외력에 의해 쉽게 변형되지 않도록 하는 역할과 양면테이프에 방수성능을 부여하는 역할을 한다.
상기 기재층(10)의 두께가 12 마이크로미터 미만이면, 외부에 충격이나 인장력으로 인해 양면테이프가 쉽게 변형되거나 균열이 발생할 수 있으며, 상기 기재층(10)의 두께가 150 마이크로미터를 초과하게 되면 양면테이프의 두께가 지나치게 증가하여 소형화 및 박막화되는 전자기기에 적합하지 못하다.
또한, 상기 기재층(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드와 같이 비교적 가격이 저렴하면서도 기계적 물성이 우수한 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 발포점착층(20)은 상기 기재층(10)의 일면에 25 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어지는데, 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 점착성을 부여하며 내충격성을 향상시켜 외부의 충격으로부터 디스플레이 기기 유리면에 균열발생을 억제하고, 방수효과를 부여하는 역할을 한다.
이때, 상기 발포점착층(20)은 아크릴 혼합물 100 중량부, 발포제 0.01 내지 5.0 중량부, 경화제 0.01 내지 2.0 중량부 및 용매 90 내지 110 중량부로 이루어지는데, 상기 아크릴 혼합물은 중량평균 분자량이 300000 내지 900000이며, 노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 80 내지 100 중량부 및 아크릴산 1 내지 12 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발포제는 0.01 내지 5.0 중량부가 함유되며 상기 아크릴 혼합물을 발포시켜 내충격성을 나타내는 발포점착층(20)을 제공할 수 있도록 하는 역할을 하는 성분이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능한데, SDI사의 MSH-320을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 발포제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 발포점착층(20)의 발포효율성이 저하되어 내충경성이 저하되며, 상기 발포제의 함량이 5.0 중량부를 초과하게 되면 상기 발포점착층(20)의 발포가 지나치게 진행되어 발포점착층(20)의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 경화제는 상기 아크릴 혼합물을 경화시킬 수 있는 성분이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나 이소시아네이트로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용매는 상기 아크릴 혼합물과 상기 발포제 및 경화제가 고르게 혼합되어 균질한 물성을 나타내는 발포점착층(20)이 제공될 수 있도록 하는 역할을 하는 성분이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능한데, 메틸에틸케톤으로 이루어지는 것이 바람지하다.
상기의 성분으로 이루어지는 발포점착층(20)은 상기와 같이 아크릴 혼합물, 발포제, 경화제 및 용매를 혼합한 후에 콤마 코팅 방식으로 상기 기재층(10)의 일면에 10 내지 140 마이크로미터의 두께로 코팅함과 동시에 170℃의 온도 조건에서 발포시켜 25 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되는데, 상기 발포점착층(20)의 두께가 25 마이크로미터 미만이면 발포점착층(20)의 내충격성이 저하되며, 상기 발포점착층(20)의 두께가 150 마이크로미터를 초과하게 되면 기계적 물성이 저하될 수 있다.
상기 점착층(30)은 상기 기재층(10)의 타면에 25 내지 150 마이크로미터의 두께로 형성되며 아크릴 혼합물 100 중량부, 경화제 0.01 내지 2.0 중량부 및 용매 90 내지 110 중량부로 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 상기 기재층(10)의 타면에 25 내지 150 마이크로미터의 두께로 코팅하여 과정을 통해 형성되는데, 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프에 점착성을 부여하는 역할을 한다.
이때, 상기 아크릴 혼합물, 경화제 및 용매의 구체적인 성분 및 함량에 따른 임계적 의의는 상기 발포점착층(20)에 사용된 아크릴 혼합물, 경화제 및 용매와 동일하므로, 이에 대해 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 점착층(30)의 두께가 25 마이크로미터 미만이면 점착성능과 내충격성이 저하되며, 상기 점착층(30)의 두께가 150 마이크로미터를 초과하게 되면 점착성능은 크게 향상되지 않으면서 양면테이프의 두께가 지나치게 증가하여 소형화 및 박막화되는 전자기기에 적합하지 못하다.
이하에서는, 개시된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 양면테이프의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
50 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 일면에 아크릴 혼합물(노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 90 중량부 및 아크릴산 10 중량부를 중합하여 제조, 중량평균 분자량이 700,000) 100 중량부, 발포제(SDI사 MSH-320) 1 중량부, 경화제(이소시아네이트) 1 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 90 마이크로미터의 두께로 코팅함과 동시에 170℃의 온도에서 발포시켜 100 마이크로미터 두께의 발포점착층을 형성하고, 상기 기재층의 타면에 아크릴 혼합물(노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 90 중량부 및 아크릴산 10 중량부를 중합하여 이루어지며, 중량평균 분자량이 700000) 100 중량부, 경화제(이소시아네이트) 1 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 100 마이크로미터 두께로 코팅하여 점착층을 형성하는 과정을 통해 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<실시예 2>
50 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 양면에 아크릴 혼합물(노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 90 중량부 및 아크릴산 10 중량부를 중합하여 제조, 중량평균 분자량이 700,000) 100 중량부, 발포제(SDI사 MSH-320) 1 중량부, 경화제(이소시아네이트) 1 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 90 마이크로미터의 두께로 코팅함과 동시에 170℃의 온도에서 발포시켜 100 마이크로미터 두께의 발포점착층을 형성하는 과정을 통해 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 1>
50 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 일면에 우레탄 수지 100 중량부(폴리테트라메틸렌에테르글리콜 70 중량부 및 이소포론다이이소시아네이트 30 중량부로 중합, 중량평균 분자량 110,000)와 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부, 발포제(SDI사 MSH-320) 1 중량부 및 경화제(이소시아네이트) 1 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 40 마이크로미터 두께로 코팅하고 100℃로 건조하여 용매성분을 제거하고, 용매 성분이 제거된 코팅층을 170℃에서 발포하여 50㎛ 두께의 발포층을 형성하고, 상기 발포층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 아크릴 수지(노르말부틸아크릴레이트 50 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 45 중량부 및 아크릴산 5 중량부를 중합하여 이루어지며, 중량평균 분자량이 700000) 100 중량부, 경화제(이소시아네이트) 1 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 75 마이크로미터 두께로 코팅하여 점착층을 형성하는 과정을 통해 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 2>
상기 비교예 1과 동일하게 진행하되, 기재층의 하부면에도 아크릴 수지를 사용한 발포층을 형성하고 상부면과 하부면에 50 마이크로미터 두께의 점착층을 형성하여 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 비교예 2와 동일하게 진행하되, 기재층의 일면에는 실시예 1과 같은 발포점착층을 50마이크로미터의 두께로 형성하고 기재층 타면에는 실시예 2의 하부면과 같은 점착층을 50 마이크로미터 두께로 형성하여 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 4>
상기 실시예 3과 동일하게 진행하되, 기재층의 타면에도 실시에 1과 같은 발포점착층을 형성하여 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 5>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 기재층의 일면에 형성된 발포점착층을 점착층으로 대체하여 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
<비교예 6>
상기 실시예 1의 발포점착층을 50 마이크로미터 두께로 형성하여 기재층을 제조하고, 상기 기재층의 양면에 상기 실시예 1의 점착층을 형성하여 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프를 디스플레이 유리면에 적용한 후에 물성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
(단, 물성은 디스플레이 유리면의 깨짐 방지, 재작업성 및 잔사평가, 방수성능 평가로 이루어지며,
상기 디스플레이 유리면의 깨짐 방지 효과는 강철 플레이트 및 SUS 플레이트를 충격량 측정 센서 상에 배치하고, 실시예 1 내지 2와 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 양면테이프를 두께 100㎛, 가로 10cm×10cm의 크기로 샘플화 하여 일면은 디스플레이 유리면(강화유리)에 부착하고, 타면은 SUS 플레이트 면에 부착한 후에 16g과 30g의 강철구를 100cm 높이에서 낙하시켜 디스플레이 유리면이 깨지는 횟수를 측정하는 방법을 이용하였다.
또한, 상기 재작업성 및 잔사평가는 재작업성의 경우 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 양면테이프를 가로 25mm×세로 150mm의 크기로 절단한 후에 가로 70mm ×세로 200mm 크기의 디스플레이 유리면(강화유리)에 부착하고 상온에서 72시간 경과 후에 디스플레이 유리면에서 양면테이프를 제거했을 때, 파단 없이 깨끗이 제거 되면 "OK"로 표기하고 파단이 발생 하면 "NG"라고 표기하는 방법을 이용하였으며, 잔사는 상기의 과정을 거친후에 디스플레이 유리면을 육안으로 관찰하여 유리면에 점착제가 잔류하면 잔사 존재라고 표기하는 방법을 이용하였다.
또한, 방수성능은 실시예 1 내지 2와 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 양면테이프를 가로 48mm×세로 48mm로 절단한 후에 내부를 가로 47.3mm×세로 47.3mm의 크기로 잘라내어 살폭이 0.7mm인 사각틀 모양의 샘플을 준비한 후에, 가로 60mm×세로 60mm×두께 6.5mm 마그네슘(Mg) 플레이트와 동일 크기의 폴리카보네이트(PC) 플레이트 위에 샘플을 부착시키고, 가로 50mm×세로 50mm×두께 2.8mm인 유리 플레이트를 부착시켰다. 준비된 샘플을 24℃에서 72시간 방치시킨 후에 물이 2m 높이로 채워진 수조에 투입하고 144시간 경과 후 샘플을 수거하여 누수의 유/무를 육안으로 확인하였다. 누수가 없는 샘플은 Pass로 표기 하였고 누수된 샘플은 NG로 표기하였다.
<표 1>
Figure 112018082171721-pat00001
위에 표 1에 나타낸 것처럼, 개시된 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프는 비교예 1 내지 6을 통해 제조된 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프와 비교했을 때, 유리깨짐 방지효과, 재작업성, 잔사 및 방수성능 등의 물성이 우수한 것을 알 수 있다.
10 ; 기재층
20 ; 발포점착층
30 ; 점착층

Claims (6)

12 내지 150 마이크로미터 두께인 기재층;
상기 기재층의 일면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층; 및
상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층;으로 이루어지며,
상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지며,
상기 발포점착층은 25 내지 150 마이크로미터의 두께이고, 아크릴 혼합물 100 중량부, 발포제 0.01 내지 5.0 중량부, 경화제 0.01 내지 2.0 중량부 및 용매 90 내지 110 중량부로 이루어지고, 그리고
상기 아크릴 혼합물은 노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 80 내지 100 중량부 및 아크릴산 6 내지 12 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프.
12 내지 150 마이크로미터 두께인 기재층; 및
상기 기재층의 양면에 형성되며, 아크릴 발포체로 이루어진 발포점착층;으로 이루어지며,
상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리이미드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지며,
상기 발포점착층은 25 내지 150 마이크로미터의 두께이고, 아크릴 혼합물 100 중량부, 발포제 0.01 내지 5.0 중량부, 경화제 0.01 내지 2.0 중량부 및 용매 90 내지 110 중량부로 이루어지고, 그리고
상기 아크릴 혼합물은 노르말부틸아크릴레이트 100 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 80 내지 100 중량부 및 아크릴산 6 내지 12 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기기용 내충격성 양면테이프.
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