KR102168746B1 - 폼 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폼 점착 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 폼 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폼 점착 테이프를 제공한다.

Description

폼 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폼 점착 테이프{FOAM FILM, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND FOAM ADHESIVE TAPE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 폼 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폼 점착 테이프를 제공한다.
폼 점착 테이프는 전자 제품의 부품 간의 결합, 실내 인테리어용 부엌 가구 싱크대나 가구 등에 내장용품 또는 자동차 내/외장재의 접착용으로 널리 활용되고 있다. 이와 같은 폼 점착 테이프가 전자 제품에 적용되는 경우, 각종 전자 제품 내의 부품을 충격으로부터 보호하기 위한 완충재 또는 부품 간의 결합을 위한 결합재로 사용되고 있다.
최근 전자 제품의 소형화 및 박형화가 이루어짐에 따라, 높은 완충 효과를 나타내면서도 얇은 두께를 가지는 폼 점착 테이프의 개발이 필요한 실정이다. 나아가, 디스플레이 장치의 베젤이 얇아지는 경향에 따라 좁은 폭으로의 타발이 가능하며, 좁은 폭에서도 높은 완충 효과의 구현이 가능한 폼 점착 테이프의 개발도 필요한 실정이다.
한국 공개공보: KR 10-2016-0035704 A
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 폼 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폼 점착 테이프를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시상태는, 블록 공중합체 고무 및 아크릴계 수지 네트워크를 포함하는 IPN 구조의 매트릭스를 포함하고, 상기 블록 공중합체 고무는 선형 구조, 방사형 구조 및 분지형 구조의 블록 공중합체 고무 중 적어도 1종을 포함하는 폼 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는, (메트)아크릴레이트 모노머; 및 극성 관능기 함유 모노머를 포함하는 아크릴 조성물을 준비하는 단계; 상기 아크릴 조성물에 블록 공중합체 고무를 첨가하는 단계; 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 발포체를 혼합하는 단계; 및 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물을 경화하여 IPN 구조의 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 상기 폼 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 폼 필름; 및 상기 폼 필름의 적어도 일면 상에 구비된 점착층을 포함하는 폼 점착 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 타발성이 우수하여 좁은 폭으로 타발 가공이 가능하여 좁은 폭의 베젤을 가지는 디스플레이 기기 등에 적용이 가능한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 높은 충격 흡수성을 가지고 있으므로, 전자 제품에 적용시 부품의 보호 능력이 우수하다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 우수한 내변형성 및 응력완화 특성을 가지고 있으므로, 제품에 적용시 각종 변형 혹은 스트레스 상황에서 안정적인 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 얇은 두께 및 1 ㎜ 이하의 좁은 폭에서도 높은 충격 흡수성을 가지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름의 IPN 구조의 매트릭스를 모식화한 것이다.
도 2는 낙하 테스트를 위한 시편의 단면을 모식화한 것이다.
도 3은 낙하 테스트를 위한 회전체를 모식화한 것이다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 블록 공중합체 고무 및 아크릴계 수지 네트워크를 포함하는 IPN 구조의 매트릭스를 포함하고, 상기 블록 공중합체 고무는 선형 구조, 방사형 구조 및 분지형 구조의 블록 공중합체 고무 중 적어도 1종을 포함하는 폼 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 IPN 구조의 매트릭스는 상기 블록 공중합체 고무와 상기 아크릴계 수지 네트워크로 이루어진 IPN 구조를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 IPN(Interpenetrating Polymer Network) 구조의 매트릭스는 상기 아크릴계 수지 네트워크의 빈 공간에 상기 블록 공중합체 고무가 얽혀 있는 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 IPN 구조의 매트릭스는 상기 아크릴계 수지 네트워크와 상기 블록 공중합체 고무가 가교되어 있지 않는 상태로 서로 얽혀 있는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름의 IPN 구조의 매트릭스를 모식화한 것이다. 구체적으로, 도 1은 아크릴계 수지 네트워크에 블록 공중합체 고무가 얽혀 있는 IPN 구조의 매트릭스를 모식화한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 종래의 아크릴 폼의 단점과 고무 폼의 단점을 극복한 것일 수 있다. 구체적으로, 종래의 아크릴 폼의 경우, 충격 흡수성 및 내변형성은 우수하지만 타발성이 매우 좋지 않아 좁은 폭으로의 가공시 수율이 매우 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 종래의 고무 폼의 경우, 타발성과 내변형성은 우수하지만 충격 흡수성은 매우 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 필름은 아크릴계 수지 네트워크와 블록 공중합체 고무를 이용한 IPN 구조의 매트릭스를 포함함으로써, 좁은 폭으로의 가공시 우수한 수율을 확보하여 높은 타발성을 나타내고, 또한 우수한 충격 흡수성 및 우수한 내변형성을 나타내는 장점이 있다. 이를 통하여, 상기 폼 필름은 얇은 두께의 베젤이 필요한 디스플레이 기기의 베젤부에 적용되어 디스플레이 기기의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 구현하고자 하는 물성에 따라 블록 공중합체 고무를 선택 적용하여 그 특성을 조절할 수 있다. 예를 들어, 스티렌-이소프렌계 고무는 내충격성 및 내변형성이 우수한 특성을 나타내며, 니트릴-부타디엔계 고무는 내화학성 혹은 내유성이 우수한 특성을 가지므로, 본 발명에 따른 폼 필름은 용도 혹은 적용 구조에 맞추어 블록 공중합체 고무를 선택 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 필름은 기공 및 발포체 중 적어도 하나를 포함하는 상기 IPN 구조의 매트릭스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무는 스티렌-부타디엔계 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌계 고무, 스티렌-이소프렌계 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무, 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌계 고무, 니트릴-부타디엔계 고무, 니트릴-부타디엔-스티렌계 고무, 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌계 고무 및 니트릴-스티렌-아크릴레이트계 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 이상 700,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 IPN 구조의 매트릭스에 2종 이상의 블록 공중합체 고무가 포함되는 경우, 각각의 블록 공중합체 고무의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 이상 700,000 g/mol 이하일 수 있다.
상기 블록 공중합체 고무의 중량평균분자량이 상기 범위 내인 경우, 상기 폼 필름의 내충격성, 타발성 및 내유성이 우수하며, 제조 공정시 혼합 및 코팅이 용이한 장점이 있다.
구체적으로, 상기 블록 공중합체 고무가 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무 또는 스티렌-부타디엔-스티렌계 고무인 경우, 중량평균분자량이 80,000 g/mol 이상 400,000 g/mol 이하일 수 있다. 또한, 상기 블록 공중합체 고무가 니트릴-부타디엔계 고무인 경우, 중량평균분자량이 400,000 g/mol 이상 700,000 g/mol 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서, 각각의 블록 공중합체 고무의 특성이 적당하게 발휘되어, 상기 폼 필름의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무의 함량은 상기 IPN 구조의 매트릭스에 대하여 5 중량% 이상 30 중량% 이하일 수 있다.
상기 블록 공중합체 고무의 함량이 상기 범위 내인 경우, 제조 공정시 혼합 및 코팅이 용이하며, 상기 블록 공중합체 고무의 특성인 내충격성 및 내변형성 및 내유성 등을 극대화 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴 수지 네트워크는 (메트)아크릴레이트 모노머; 및 극성 관능기 함유 모노머를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴레이트 모노머는 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트일 수 있다. 구체적으로, 상기 (메트)아크릴레이트 모노머는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 및 이소옥틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 모노머는 히드록시기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머 및 질소 함유 모노머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 히드록시기 함유 모노머는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 카르복시기 함유 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산 및 말레산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 질소 함유 모노머는 2-이소시아네이토에틸(메트)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필(메트)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴 수지 네트워크는 에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 및 히드록시에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 모노머의 함량은 상기 (메트)아크릴레이트 모노머 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 35 중량부 이하일 수 있다.
상기 극성 관능기 함유 모노머의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 폼 필름의 내충격성, 내유성 및 내변형성을 우수하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무는 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무 또는 니트릴-부타디엔계 고무일 수 있다. 또한, 상기 니크릴-부타디엔계 고무의 니트릴 함량은 30 wt% 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 니트릴-부타디엔계 고무의 니트릴 함량은 30 wt% 이상 45 wt% 이하일 수 있다.
상기 니트릴-부타디엔계 고무의 니트릴 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 폼 필름의 내유성 및 내화학성을 향상시킬 수 있으며, 폼 필름 제조시 니트릴기의 UV 경화의 방해를 최소화하여, 용이하게 폼 필름을 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무가 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무인 경우, 상기 폼 필름의 방수 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무가 니트릴-부타디엔계 고무인 경우, 상기 폼 필름의 내화학성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무는 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무이고, 상기 아크릴 수지 네트워크는 에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 및 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 블록 공중합체 고무는 니트릴 함량이 30 wt% 이상인 니트릴-부타디엔계 고무이고, 상기 아크릴 수지 네트워크는 에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 필름의 최소 타발 폭은 1 ㎜일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 필름의 최소 타발 폭은 0.7 ㎜ 또는 0.5 ㎜일 수 있다.
상기 최소 타발 폭은 상기 폼 필름의 타발 시 상기 최소 타발 폭의 수율이 90 % 이상인 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 폼 필름은 우수한 타발성으로 인하여 1 ㎜ 이하, 0.7 ㎜ 이하 또는 0.5 ㎜ 이하의 폭으로의 타발이 가능하여 얇은 베젤을 포함하는 디스플레이 기기에 적용이 가능한 장점이 있다.
일반적인 폼 필름의 경우 상기 범위 내의 타발이 불가능하여 제로 베젤에 가까운 디스플레이 기기에는 적용할 수 없으며, 액상 접착제로 대체하여 베젤부에 적용하지만 액상 접착제의 경우 내충격성이 미흡한 문제가 있는 실정이다. 본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 폼 필름은 좁은 폭의 타발이 가능하여 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
다만, 상기 폼 필름이 반드시 상기 최소 타발 폭으로 제조되는 것은 아니며, 용도에 따라, 다양한 폭으로의 제조가 가능하다. 나아가, 상기 폼 필름은 1 ㎜ 이하의 최소 타발 폭으로의 제조가 가능하므로, 상기 최소 타발 폭 이상의 폭으로 타발하는 경우 보다 우수한 수율 및 품질의 폼 필름을 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 필름의 두께는 0.05 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 폼 필름은 수한 내변형성 및 응력완화 특성을 가지므로, 열 팽창 계수가 다른 두 기재 사이에 부착되는 경우에도 기기의 뒤틀림 또는 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 폼 필름의 제조방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태는 (메트)아크릴레이트 모노머; 및 극성 관능기 함유 모노머를 포함하는 아크릴 조성물을 준비하는 단계; 상기 아크릴 조성물에 블록 공중합체 고무를 첨가하는 단계; 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 발포체를 혼합하는 단계; 및 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물을 경화하여 IPN 구조의 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는 상기 폼 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 상기 제조방법은 간단한 방법으로 높은 타발성을 가지는 폼 필름을 제조할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴 조성물은 광개시제, 열개시제, 가소제 및 경화제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 벤조인메틸에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 페닐포스핀옥사이드, α,α-메톡시-α-하이드록시아세토페논, 2-벤조일-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-몰포닐) 페닐]-1-부타논 및 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제의 함량은 상기 아크릴 조성물에 대하여 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열개시제는 아조계 화합물, 퍼옥시계 화합물, tert-부틸 퍼아세테이트, 퍼아세틱산 및 포타슘 퍼술페이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열개시제의 함량은 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 대하여 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가소제는 유동 파라핀, 경화유, 경화 피마자유, 옥틸도데칸올 등의 고급 알코올; 및/또는 스쿠알란, 스쿠알렌, 피마자유, 액상 고무(폴리부텐), 미리스트산이소프로필 등의 지방산 에스테르일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가소제의 함량은 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 대하여 1 중량% 이상 10 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 아지리딘계 경화제, 아민계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 및 에폭시계 경화제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화제의 함량은 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 대하여 0.05 중량% 이상 5 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 발포체는 고분자 미소중공구, 글래스 버블(glass bubble) 및 글래스 매크로 벌룬(glass macro balloon)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기공형성용 필러는 고분자 미소중공구를 포함할 수 있다. 상기 고분자 미소중공구란 구형의 고분자 쉘 내에 상온에서 기체 상태로 존재하는 가스들이 채워진 입자를 의미할 수 있다. 상기 고분자 미소중공구는 코팅 및 경화 등의 제조 공정 조건에서는 파열되지 않으나, 소정의 조건, 예컨대 일정 온도 이상에서 가열 처리하는 경우 구 내부의 높은 기체 압력 및 구의 형태 불안정성으로 인해 파열되는 특성을 가질 수 있다.
상기 고분자 미소중공구 내부의 가스는 상온에서 기체 상태로 존재하는 가스이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 상기 가스는 질소, 이산화탄소, 펜탄, 부탄 등일 수 있고, 분자량이 비교적 높은 펜탄, 부탄 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 미소중공구는 평균 입경이 1 ㎛ 이상 350 ㎛ 이하일 수 있고, 구체적으로 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 고분자의 평균 입경이 상기 범위를 만족함으로써 상기 폼 필름은 우수한 내충격성 및 유연성을 나타냄과 동시에, 우수한 표면 물성을 확보할 수 있다. 상기 고분자 미소중공구의 평균 입경 1 ㎛ 보다 작은 경우에는 상기 폼 필름의 유연성이 저하될 우려가 있고, 350 ㎛ 보다 큰 경우에는 폼 필름의 표면 물성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 IPN 구조의 매트릭스는 평균 입경이 다른 두 종류 이상의 고분자 미소중공구가 포함된 것일 수 있다. 다른 크기를 갖는 고분자 미소중공구를 혼합하여 사용하는 경우에는 크기가 큰 미소중공구들 사이에 크기가 작은 미소중공구들이 채워져 상기 폼 필름의 유연성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 미소중공구의 쉘(sell)은 아크릴계 고분자, 스티렌계 고분자 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자를 포함하여 이루어질 수 있고, 아크릴계 고분자를 포함하는 경우 상기 아크릴계 수지와의 상용성이 향상되어 상기 폼 필름의 물성을 향상시키는 장점을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 미소중공구는 0.01 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하의 두께의 쉘; 및 상기 쉘로 둘러싸인 내부에 기체 상태의 가스를 포함할 수 있다. 상기 쉘의 두께가 0.01 ㎛ 보다 작은 경우에는 고분자 미소중공구가 너무 쉽게 파열되어 폼 필름의 제조 과정에서 적절한 기공률을 확보하지 못할 우려가 있다. 또한, 상기 쉘의 두께가 1 ㎛ 보다 큰 경우에는 고분자 미소중공구를 파열시키기 위한 조건을 설정하기 어렵고, 열처리에 의하는 경우 고온에서의 열처리 시간이 길어지기 때문에 경화된 아크릴계 수지가 열화되어 상기 폼 필름의 내구 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 미소중공구의 밀도는 특별히 한정되지는 않으나, 0.01 g/㎤ 이상 0.5g/㎤ 이하일 수 있다. 상기 밀도가 약 0.01 g/㎤ 보다 작은 경우에는 상기 아크릴 조성물 내로 혼입하기 위해 고분자 미소중공구를 이송할 때, 비산하기 쉬우므로 원하는 함량을 정확하게 조절하기가 어렵다. 또한, 상기 밀도가 약 0.5 g/㎤ 보다 큰 경우에는 상기 폼 필름의 밀도를 지나치게 증가시켜 경량화 효과를 얻지 못할 우려가 있다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 폼 필름; 및 상기 폼 필름의 적어도 일면 상에 구비된 점착층을 포함하는 폼 점착 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착 테이프는 양면에 점착층을 구비한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착층은 당 업계에서 일반적으로 사용하는 점착층을 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 점착층은 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체, 또는 고무계 중합체로 이루어진 수지를 사용한 점착제를 이용하여 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착 테이프는 디스플레이 장치의 디스플레이부에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착 테이프는 상기 디스플레이부의 베젤 영역의 내측에 구비되어 디스플레이부의 충격을 완화하는 역할을 할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[ 실시예 1]
78 중량%의 에틸헥실아크릴레이트, 12 중량%의 아크릴산, 10 중량%의 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물을 준비하고, 상기 아크릴 조성물 85 중량부에 스티렌-이소프렌-스티렌 고무 15 중량부를 혼합 및 교반하여 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물을 준비하였다.
상기 아크릴 조성물에 발포층 형성을 위하여, 상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물 100 중량부에 대하여 고분자 미소 중공구, 0.1 중량부의 광개시제 및 1.25 중량부의 경화제를 혼합하여 조성물을 준비하였다.
상기 고분자 미소 중공구는 0.4 중량부의 밀도 0.025 g/㎤, 평균입경 40 ㎛인 것을 사용하였으며, 상기 광개시제는 Irgacure 651(BASF)를 사용하였고, 상기 경화제는 우레탄 아크릴레이트계 경화제인 SUO-1020(Shin-a T&C)를 사용하였다.
상기와 같이 준비된 조성물에 총 5.5 W/㎠의 UV를 조사하여 경화시킴으로써 두께 180 ㎛의 폼 필름을 제조하였다.
위 폼 필름 양면에 두께 60 ㎛의 아크릴계 점착 필름을 합지하여 총 두께 300 ㎛의 폼 점착 테이프를 제조하였다.
[ 실시예 2]
스티렌-이소프렌-스티렌 고무 대신에 스티렌-부타디엔-스티렌 고무를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 총 두께 300 ㎛의 폼 점착 테이프를 제조하였다.
[ 비교예 1]
80 중량%의 에틸헥실아크릴레이트, 10 중량%의 아크릴산 및 10 중량%의 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 제1 조성물로 구성된 분자량 60만의 중합 수지 15 중량부를 준비하고, 78 중량%의 에틸헥실아크릴레이트, 12 중량%의 아크릴산 및 10 중량%의 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 제2 조성물 85 중량부 준비한 후 이를 혼합 및 교반하여 아크릴 조성물을 준비하였다.
상기 아크릴 조성물에 발포층 형성을 위하여, 상기 아크릴 조성물 100 중량부에 대하여 고분자 미소 중공구, 0.1 중량부의 광개시제 및 1.25 중량부의 경화제를 혼합하여 조성물을 준비하였다.
상기 고분자 미소 중공구는 0.4 중량부의 밀도 0.025 g/㎤, 평균입경 40 ㎛인 것을 사용하였으며, 상기 광개시제는 Irgacure 651(BASF)를 사용하였고, 상기 경화제는 우레탄 아크릴레이트계 경화제인 SUO-1020(Shin-a T&C)를 사용하였다.
상기와 같이 준비된 조성물에 총 5.5 W/㎠의 UV를 조사하여 경화시킴으로써 두께 180 ㎛의 폼 필름을 제조하였다.
위 폼 필름 양면에 두께 60 ㎛의 아크릴계 점착 필름을 합지하여 총 두께 300 ㎛의 폼 점착 테이프를 제조하였다.
[ 비교예 2]
스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무 100 중량부에 대하여, 발포층 형성을 위한 밀도 0.025 g/㎤, 평균입경 40 ㎛의 고분자 미소 중공구를 0.4 중량부, 1분 반감기 온도가 130 ℃인 디벤조일퍼옥사이드계 경화제(ACROS, Dibenzoyl Peroxide) 5 중량부 및 카본 블랙 1 중량부를 혼합하여 코팅 발포용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 발포제 및 상기 경화제를 먼저 혼합하고, 이어서 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 고무를 혼합하였다.
상기 코팅 발포용 조성물을 이형 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 코팅하고, 50 ℃의 오븐에서 3분 동안 가열하여 1차 열처리하였다. 이어서, 140 ℃의 오븐에서 열처리 1단계, 130 ℃의 온도에서 열처리 2단계, 120 ℃의 온도에서 열처리 3단계를 포함하는 다단 열처리를 통해 180 ㎛의 두께를 갖는 폼 필름을 제조하였다. 이때, 상기 1차 열처리 및 다단 열처리는 상기 코팅 조성물을 1 mpm의 속도로 이동시키면서 순차적으로 수행하였다.
위 폼 필름 양면에 실시예 1과 동일한 두께 60 ㎛의 아크릴계 점착 필름을 합지하여 총 두께 300 ㎛의 폼 점착 테이프를 제조하였다.
[ 비교예 3]
밀도 0.4 g/㎤의 폴리 에틸렌 폼 필름(영보화학, ZVW Grade, 두께 200㎛)을 준비하여, 폼 필름 양면에 실시예 1과 동일한 두께 60 ㎛의 아크릴계 점착 필름을 합지하여 총 두께 300 ㎛의 폼 점착 테이프를 제조하였다.
[ 실험예 ]
실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따라 제조된 폼 점착 테이프를 1 ㎜ 폭과 0.7 ㎜ 폭으로 타발하여 이의 수율을 측정하고, 1 m 반복 낙하 테스트를 통하여 폼 필름의 충격 흡수성을 측정하였다.
( 타발 평가)
타발 수율의 평가는 다음과 같은 순서로 타발을 진행한 뒤 양품율을 평가하였다.
위 실시예 및 비교예의 폼 점착 테이프를 크기 140 mm × 70 mm 및 폭 1 mm의 직사각형 띠 형태, 및 크기 140 mm × 70 mm 및 폭 0.7 mm의 직사각형 띠 형태 각각 타발을 진행하였다. 구체적으로, 폭 150 mm, 길이 80 mm의 폼 점착 테이프를 진행시키면서 외측 타발 및 내측 타발을 하여, 분당 60 개의 속도로 직사각형 띠 형태로 타발된 폼 점착 테이프를 제조하였다.
타발 수율 평가에 있어, 각각의 폼 점착 테이프를 타발한 후, 타발 후의 폼 점착 테이프의 폭이 각각 기준 1 mm 및 0.7 mm와 비교하여 10 % (각각 0.1 mm 및 0.07 mm) 이상 작거나 크면 불량 판정을 하였으며, 폼의 늘어남 또는 삐져나옴 등이 있을 시에도 불량 판정을 하였다. 또한, 위의 타발 과정 중 내외측 타발 시 나머지 폼 점착 테이프 부분이 제거가 되지 않은 경우도 불량 판정하였다.
이의 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
(낙하 테스트)
도 2는 낙하 테스트를 위한 시편의 단면을 모식화한 것이다. 구체적으로, 상기 타발 평가를 통하여 제조된 타발 후의 폼 점착 테이프(140 mm × 70 mm × 1 mm 및 140 mm × 70 mm × 0.7 mm)을 두께 1 mm, 크기 140 mm × 70 mm의 폴리 카보네이트 기재(PC 기재)에 부착한 후, 150 g의 스테인레스강 무게추(SUS 무게추)와 결합된 PC/ABS(Polycarbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styren) 기재(PC/ABS 기재)에 부착하여 시편을 제조하였다. 폼 점착 테이프의 부착시 상온에서 6 kg 하중을 10초간 가하는 방식으로 부착하였으며, 부착 후 상온에서 2시간 방치하였다.
도 3은 낙하 테스트를 위한 회전체를 모식화한 것이다. 구체적으로, 낙하 테스트를 위한 회전체는 회전 기기와 연결된 길이 1 m의 SUS 재질의 통이 분당 5회전의 속도로 회전하는 장치이다.
상기 회전체에 상기 제조된 시편을 넣고 회전체를 분당 5회전의 속도로 회전시키면 상기 회전체 내에 있는 시편은 분당 10회의 낙하 테스트가 수행된다. 25회 간격으로 시편을 확인하여, 기재와 폼 점착 테이프의 분리, 기재와 폼 점착 테이프 사이의 들뜸이 있을 때까지의 낙하 횟수를 기록하였다. 예를 들어, 300 회 낙하 후 폼 점착 테이프의 들뜸 혹은 기재 분리가 발견되면, 275회 이상 300회 미만으로 표기하였다.
이의 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
1 mm 폭 타발 수율 0.7 mm 폭 타발 수율
실시예 1 99 % 93 %
실시예 2 99 % 96 %
비교예 1 50 % 8%
비교예 2 98 % 95 %
비교예 3 99 % 93 %
1mm 폭 0.7mm 폭
실시예 1 250회 이상 275회 미만 250회 이상 275회 미만
실시예 2 200회 이상 225회 미만 175회 이상 200회 미만
비교예 1 200회 이상 225회 미만 100회 이상 125회 미만
비교예 2 25회 이상 50회 미만 25회 미만
비교예 3 75회 이상 100회 미만 25회 미만
상기 표 1 및 표 2에 따르면, 실시예에 따른 폼 점착 테이프는 1 ㎜ 또는 0.7 ㎜ 폭으로의 타발시에도 90 % 이상의 수율을 나타내어, 최소 타발 폭이 1 ㎜ 또는 0.7 ㎜을 만족하는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 비교예 1에 따른 폼 점착 테이프는 좁은 폭으로의 타발 수율이 매우 낮은 것을 확인할 수 있으며, 비교예 2 및 3에 따른 폼 점착 테이프는 접착력 및 내구성이 매우 떨어지는 것을 낙하 테스트를 통하여 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 블록 공중합체 고무 및 아크릴계 수지 네트워크를 포함하는 IPN 구조의 매트릭스를 포함하고,
    상기 블록 공중합체 고무는 선형 구조, 방사형 구조 및 분지형 구조의 블록 공중합체 고무 중 적어도 1종을 포함하고, 상기 블록 공중합체 고무의 함량은 상기 IPN 구조의 매트릭스에 대하여 5 중량% 이상 30 중량% 이하인 폼 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 공중합체 고무는 스티렌-부타디엔계 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌계 고무, 스티렌-이소프렌계 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무, 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌계 고무, 니트릴-부타디엔계 고무, 니트릴-부타디엔-스티렌계 고무, 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌계 고무 및 니트릴-스티렌-아크릴레이트계 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 폼 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 공중합체 고무의 중량평균분자량은 50,000 g/mol 이상 700,000 g/mol 이하인 것인 폼 필름.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴계 수지 네트워크는 (메트)아크릴레이트 모노머; 및 극성 관능기 함유 모노머를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함하는 것인 폼 필름.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 극성 관능기 함유 모노머의 함량은 상기 (메트)아크릴레이트 모노머 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 35 중량부 이하인 것인 폼 필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 공중합체 고무는 스티렌-이소프렌-스티렌계 고무이고,
    상기 아크릴계 수지 네트워크는 에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산 및 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함하는 것인 폼 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 공중합체 고무는 니트릴 함량이 30 wt% 이상인 니트릴-부타디엔계 고무이고,
    상기 아크릴계 수지 네트워크는 에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 하이드록실에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴 조성물의 경화물을 포함하는 것인 폼 필름.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 폼 필름의 두께는 0.05 ㎜ 이상 1 ㎜ 이하인 것인 폼 필름.
  10. (메트)아크릴레이트 모노머; 및 극성 관능기 함유 모노머를 포함하는 아크릴 조성물을 준비하는 단계;
    상기 아크릴 조성물에 블록 공중합체 고무를 첨가하는 단계;
    상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물에 발포체를 혼합하는 단계; 및
    상기 블록 공중합체 고무를 포함하는 아크릴 조성물을 경화하여 IPN 구조의 매트릭스를 형성하는 단계를 포함하는
    청구항 1에 따른 폼 필름의 제조방법.
  11. 청구항 1에 따른 폼 필름; 및 상기 폼 필름의 적어도 일면 상에 구비된 점착층을 포함하는 폼 점착 테이프.
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