KR102193541B1 - 기공 구조를 갖는 점착성 방수 테이프 및 이의 제조 방법 - Google Patents

기공 구조를 갖는 점착성 방수 테이프 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

점착성 방수 테이프는 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름의 상면에 결합된 충격 흡수층, 및 상기 충격 흡수층의 상면에 결합되며 상기 충격 흡수층에 인접한 기포 영역을 갖는 제1 점착층을 포함한다. 따라서, 점착성 방수 테이프의 복원성 및 내충격성이 향상될 수 있다. 또한, 점착층의 두께 증가에 따라 피착물의 단차에 의한 부착 불량을 감소시킬 수 있고, 구조적 방수성이 증가될 수 있다.

Description

기공 구조를 갖는 점착성 방수 테이프 및 이의 제조 방법{ADHESIVE WATER-PROOF TAPE HAVING POROUS STRUCTURE AND METHODS FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 점착성 방수 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기공 구조를 갖는 점착성 방수 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 폰, 디스플레이, 터치스크린 패널(TSP) 등과 같은 각종 전자 장치에 있어서, 부품들의 접합 혹은 적층을 위해 예를 들면, 감압성 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 포함한 점착 테이프가 적용되고 있다.
상기 점착 테이프가 상기 전자 장치에 사용되는 경우, 향상된 점착력과 함께, 방수성 내충격성과 같은 다양한 물리적 특성을 부여하도록 복층 구조로 설계될 수 있다.
예를 들면, 특허문헌 1은 PSA 계열의 점착층을 포함하는 양면 테이프를 개시하고 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 10-2010-0004869(2012.08.27)
본 발명의 일 과제는 향상된 내충격성을 갖는 점착성 방수 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 향상된 내충격성을 갖는 점착성 방수 테이프의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프는, 캐리어 필름; 상기 캐리어 필름의 상면에 결합된 충격 흡수층; 및 상기 충격 흡수층의 상면에 결합되며 상기 충격 흡수층에 인접한 기포 영역을 갖는 제1 점착층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 캐리어 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 및 폴리메타크릴레이트로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수층은 우레아 수지, 우레아-우레탄 수지 또는 우레아계 아민 수지를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 점착층은 카르복시산기를 갖는 아크릴 바인더 수지를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기포 영역의 두께는 상기 제1 점착층 전체 두께의 10% 내지 30%이다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수층은 발포 입자를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프의 제조 방법은, 캐리어 필름 상에 아민기 함유 바인더 수지, 에폭시계 경화제 및 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 충격 흡수 수지 조성물을 도포하고 경화하여 충격 흡수층을 형성하는 단계; 상기 충격 흡수층 위에 아크릴 바인더 수지, 에폭시계 경화제 및 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 아크릴 점착 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 경화하여 제1 점착층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제1 점착층은 상기 충격 흡수층에 인접한 기포 영역을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 상기 아민기 함유 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 4 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 2 중량부이다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴계 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1.5 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1 중량부이다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 바인더 수지는 아크릴레이트 모노머 혼합물의 반응에 의해 얻어지고, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은 3 중량% 내지 10 중량%의 (메타)아크릴 산을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 점착층을 형성한 후, 30℃ 내지 50℃에서 후숙하는 단계를 더 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 점착성 방수 테이프의 점착층은 기포 영역을 갖는다, 따라서, 점착성 방수 테이프의 복원성 및 내충격성이 향상될 수 있다. 또한, 점착층의 두께 증가에 따라 피착물의 단차에 의한 부착 불량을 감소시킬 수 있고, 구조적 방수성이 증가될 수 있다.
다만, 본 발명의 과제 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프를 나타내는 단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 점착성 방수 테이프의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프를 나타내는 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 점착성 방수 테이프(100)는 캐리어 필름(10), 충격 흡수층(20), 제1 점착층(32) 및 제2 점착층(34)을 포함한다.
상기 캐리어 필름(10)은, 상기 점착성 방수 테이프(100)에 가해지는 충격을 분산하는 역할을 할 수 있다. 상기 캐리어 필름(10)은 상기 점착성 방수 테이프(100) 내에서, 상대적으로 큰 강도(예를 들면, 인장 강도) 및/또는 경도를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 캐리어 필름(10)은 상대적으로 고강성의 고분자 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 캐리어 필름(10)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리형 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 충격 흡수층(20)은, 상기 캐리어 필름(10)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 충격 흡수층(20)은 고탄성의 형상 복원성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 캐리어 필름(10)의 일면에서 특정 지점들에 외부 충격이 가해지면 상기 캐리어 필름(10)에 의해 면충격으로 변환된 상기 외부 충격이 실질적으로 충격 흡수층(20)에 의해 흡수될 수 있다.
충격 흡수층(20)의 고 탄성 특성에 의해 상기 점착성 방수 테이프(100)에 충격이 가해지더라도, 전체적으로 원형을 유지하며 대상체와의 부착 형태가 유지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수층(20)은 상기 캐리어 필름(10) 보다 연질의 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 충격 흡수층(20)은 캐리어 필름(10)보다 낮은 강도를 가지며, 높은 탄성률을 갖는 폴리머 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 점착층(32)은, 기포(31)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 점착층(32)은 기포 영역(32a) 및 기포를 포함하지 않는 솔리드 영역(32b)을 포함할 수 있다. 상기 기포 영역(32a)은, 상기 충격 흡수층(20)에 인접하여 형성될 수 있다.
상기 제2 점착층(32)은, 상기 캐리어 필름(10)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 제2 점착층(32)은 상기 제1 점착층(32)과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 기포를 포함하지 않을 수 있다.
상기 점착성 방수 테이프(100)는, 보호 필름을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착성 방수 테이프(100)는, 상기 제1 점착층(32)의 상면에 부착된 제1 보호 필름(42)과 상기 제2 점착층(34)의 하면에 부착된 제2 보호 필름(44)을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 필름은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 이형지 또는 라이너 필름일 수 있다. 상기 보호 필름은 상기 점착성 방수 테이프(100)의 사용 시에 제거될 수 있다. 따라서, 상기 제1 점착층(32) 또는 상기 제2 점착층(32)은 피착물에 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 점착층(32)의 기포는, 상기 제1 점착층(32)에 포함된 성분과 상기 충격 흡수층(20)에 포함된 성분의 화학적 반응에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 충격 흡수층(20)의 바인더 수지 또는 미반응 화합물은 아민기를 포함할 수 있으며, 상기 제1 점착층(32)의 아크릴 수지는 카르복시산기(-COOH)를 포함할 수 있다. 상기 아민기와 카르복시산기의 반응에 의해 물 또는 수소 기체가 발생할 수 있으며, 이에 의해 기포가 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 점착층(32)은 기공 구조를 가질 수 있으며, 상기 점착성 방수 테이프(100)의 복원성 및 내충격성이 향상될 수 있다. 또한, 점착층의 두께 증가에 따라 피착물의 단차에 의한 부착 불량을 감소시킬 수 있고, 구조적 방수성이 증가될 수 있다.
예를 들어, 상기 기포가 형성된 기포 영역(32a)의 두께는 상기 제1 점착층(32) 전체 두께의 1% 내지 70%일 수 있으며, 바람직하게는 5% 내지 40%일 수 있고, 보다 바람직하게는 10% 내지 30%일 수 있다. 상기 기포 영역(32a)의 두께가 과도하게 큰 경우, 상기 점착성 방수 테이프(100)의 형태 안정성이 저하되고 복원력이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 점착층(32)의 두께는 50㎛ 내지 300㎛이고, 상기 제2 점착층(34)의 두께는 50㎛ 내지 300㎛이고, 상기 충격 흡수층(20)의 두께는 30㎛ 내지 200㎛이고, 상기 캐리어 필름(10)의 두께는 10㎛ 내지 100㎛일 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 점착성 방수 테이프(200)에서, 충격 흡수층(20)은 수지 내에 분산된 발포 입자들(22)을 포함할 수 있다. 상기 발포 입자(22)는 탄성을 갖는 밀폐 셀(closed cell) 구조의 유기 고분자 계열의 미소구(예를 들면, 마이크로 펄(micro pearl))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발포 입자(22)는 중공 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 발포 입자(22)는 내부에 중공을 포함하며, 상기 중공을 예를 들면, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 공중합체와 같은 고분자 코팅층이 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에 있어서, 발포 입자(22)의 표면, 예를 들면 상기 고분자 코팅층의 표면은 탄산 칼슘과 같은 무기 물질로 표면 처리될 수 있다. 이에 따라, 발포 입자(22)의 분산성이 보다 향상될 수 있다.
발포 입자(22)가 포함됨으로서, 충격 흡수층(20)의 탄성 특성이 더욱 강화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발포 입자(22)는 충격 흡수층(20)의 총 중량 대비 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 발포 입자(22)의 함량이 약 5 중량% 미만인 경우, 충분한 탄성이 확보되지 않을 수 있다. 발포 입자(22)의 함량이 약 30 중량%를 초과하는 경우, 상기 충격 흡수층(20)과 상기 제1 점착층(32) 사이, 및/또는 상기 충격 흡수층(20)과 상기 캐리어 필름(10) 사이의 층간 분리가 초래될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 점착성 방수 테이프(300)는 캐리어 필름(10), 충격 흡수층(20) 및 제1 점착층(32)을 포함한다. 상기 제1 점착층(32) 상면에는 제1 보호 필름(42)이 부착되고, 상기 캐리어 필름(10)의 하면에는 제2 보호 필름(44)이 부착된다.
도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프는 제2 점착층을 포함하지 않을 수 있다.
이상에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프를 설명하였으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 다양한 구성을 가질 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 점착성 방수 테이프의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 캐리어 필름(10) 위에 충격 흡수층(20)을 형성한다. 일 실시예에 따르면, 상기 캐리어 필름(10) 위에 충격 흡수 수지 조성물을 도포하고 경화하여 상기 충격 흡수층(20)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 충격 흡수층(20)을 형성하기 위한 충격 흡수 수지 조성물은, 아민기를 함유하는 바인더 수지를 포함할 수 있다. 상기 아민기 함유 바인더 수지는, 우레아 수지, 우레탄-우레아 수지 또는 우레탄계 아민 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수층(20)을 형성하기 위한 충격 흡수 수지 조성물은, 아민기 함유 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 에폭시계 경화제 0.1 내지 10 중량부, 이소시아네이트계 경화제 0.1 내지 10 중량부 및 유기 용제 10 내지 30 중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 4 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 2 중량부일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아민기 함유 바인더 수지는, 우레탄계 아민 수지를 포함할 수 있다. 상기 우레탄계 아민 수지는 폴리올, 디이소시아네이트 화합물 및 아크릴 화합물을 반응시켜 수득된 아크릴레이트 화합물을 아민 화합물과 반응시켜 얻어질 수 있으며, 수평균 분자량이 800 내지 10,000일 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리올의 히드록시기와 상기 아크릴 화합물의 히드록시기는 상기 디이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기와 반응하여 상기 아크릴레이트 화합물을 형성하고, 상기 아크릴레이트 화합물의 이중 결합과 상기 아민 화합물의 아민기가 반응하여 상기 우레탄계 아민 수지가 얻어진다. 따라서, 상기 우레탄계 아민 수지의 주쇄는 우레탄 결합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리올의 히드록시기 당량(분자량/히드록시기의 수)은 약 200 내지 3,000일 수 있다. 상기 폴리올의 구체적인 예로는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리테트라하이드로퓨란 글리콜, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리부타디엔 글리콜 등을 들 수 있다. 상기 폴리프로필렌 글리콜은 2관능기 또는 3관능기를 가질 수 있다.
상기 디이소시아네이트 화합물은 이소시아네이트기 당량(분자량/이소시아네이트기의 수)이 약 70 내지 140이며, 그 예로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥시메탄 디이소시아네이트, p-테트라메틸자일렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 트리메틸- 헥사메틸렌 디이소사이네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 아크릴 화합물의 히드록시기 당량은 약 100 내지 500이며, 구체적인 예로는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 이들 중에서 선택된 적어도 하나를 ε(입실론)-카프로락톤으로 사슬 연장을 시킨 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 아민 화합물은, N-메틸-1,6-헥산디아민(N-methyl-1,6-hexanediamine), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), N-(2-하이드록시에틸)에틸렌디아민(N-(2-hydroxyethyl)ethylenediamine), 이소포론디아민(isophoronediamine), 디에탄올아민(diethanoldiamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 테트라메틸렌디아민(tetramethylenediamine), 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine), 헵타-메틸렌디아민(heptamethylenediamine), 옥타메틸렌디아민(octamethylenediamine), 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민(3,5-diethyltoluene-2,4-diamine), 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민(3,5-diethyltoluene-2,6-diamine), 폴리옥시알킬렌디아민(polyoxyalkylene diamine) 등을 들 수 있다.
상기 우레탄계 아민 수지는 높은 내습성을 가짐으로써, 이를 이용한 점착 시트는 우수한 방수 성능을 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 아민기 함유 바인더 수지는 우레탄-우레아 수지를 포함할 수 있다. 상기 우레탄-우레아 수지는 우레탄 프리폴리머와 아민 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다.
예를 들어, 상기 에폭시계 경화제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 2-메틸 프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 및 트리메틸올 프로판으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 글리시딜 에테르 에폭시 수지, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 테트라하이드로 프탈산, 헥사하이드로 프탈산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 글리시딜 에스테르 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 이소시아네이트계 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥시메탄 디이소시아네이트, p-테트라메틸자일렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 트리메틸- 헥사메틸렌 디이소사이네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제의 함량이 과다하게 높을 경우, 바인더 수지의 잔존 아민기가 감소함에 따라, 제1 점착층에서 기포 영역이 감소할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수 수지 조성물은 열경화될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수 수지 조성물은 추가적으로 광경화 공정을 거칠 수 있다. 이를 위하여 상기 충격 흡수 수지 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수 수지 조성물은 유기 용제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 용제는 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤(MEK), 에틸 아크릴레이트(EA) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 유기 용제의 함량은, 상기 아민기 함유 바인더 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 30 중량부일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수 수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는, 산화방지제, 커플링제 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화 방지제 및 상기 커플링제의 함량은 각각 상기 아민기 함유 바인더 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만일 수 있다.
상기 산화 방지제는 상업적으로 이용한 것들이 사용될 수 있다.
상기 커플링제는, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 또는 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시실란 등을 포함할 수 있다.
추가적으로, 상기 첨가제는 열안정제, 접착 촉진제, 경화지연제, 안정화제, 유동성 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충격 흡수 수지 조성물은 도 2에 도시된 것과 같이 발포 입자를 더 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 충격 흡수층(20) 위에, 아크릴 점착 조성물을 도포하여 코팅층(33)을 형성한다.
상기 아크릴 점착 조성물은 아크릴계 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 에폭시계 경화제 0.1 중량부 내지 3 중량부 및 이소시아네이트계 경화제 0.1 중량부 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1.5 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1 중량부일 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지는, 아크릴레이트 모노머의 혼합물의 부가 반응로부터 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은, 알킬(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, (메타)아크릴아미드, 스티렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, (메타)아크릴산, 스티렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은, (메타)아크릴산, 등과 같은 카르복시산기를 갖는 모노머를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 (메타)아크릴산의 함량은 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물 전체 중량에 대하여 5 중량% 내지 10 중량% 일 수 있다. 상기 (메타)아크릴산의 함량이 과다한 경우, 저장 안정성이 저하될 수 있으며, 상기 (메타)아크릴산의 함량이 과소할 경우, 기포 생성이 저하될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은, (메타)아크릴산 5 중량% 내지 10 중량% 및 알킬아크릴레이트 90 중량% 내지 95 중량%를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 수지의 수평균 분자량은 약 500,000 내지 1,000,000일 수 있다.
상기 에폭시계 경화제 및 상기 이소시아네이트계 경화제는, 상기 충격 흡수층을 형성하기 위한 충격 흡수 수지 조성물에서와 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 에폭시계 경화제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 2-메틸 프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올 및 트리메틸올 프로판으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 글리시딜 에테르 에폭시 수지, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 테트라하이드로 프탈산, 헥사하이드로 프탈산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로부터 얻어진 글리시딜 에스테르 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 이소시아네이트계 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥시메탄 디이소시아네이트, p-테트라메틸자일렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 트리메틸- 헥사메틸렌 디이소사이네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 점착 조성물은 유기 용제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 용제는 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤(MEK), 에틸 아크릴레이트(EA) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴 점착 조성물은, 상기 아크릴 바인더 수지 100 중량부에 대하여 상기 유기 용제 10 중량부 내지 30 중량부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 점착 조성물은, 상기 아크릴 바인더 수지 100 중량부에 대하여 톨루엔 10 중량부 내지 20 중량부 및 자일렌 0 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 점착 조성물은 점착성 부여제(tackifier)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴 점착 조성물은, 상기 아크릴 바인더 수지 100 중량부에 대하여 상기 점착성 부여제 2 중량부 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 점착성 부여제는 (수첨)히드로카본계 수지, (수첨)로진 수지, (수첨)로진 에스테르 수지, (수첨)테르펜 수지, (수첨)테르펜페놀 수지, 중합 로진 수지, 중합 로진 에스테르 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 아크릴 점착 조성물은, 필요에 따라 자외선안정제, 산화방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 또는 가소제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 점착 조성물은 열경화될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 아크릴 점착 조성물은 추가적으로 광경화 공정을 거칠 수 있다. 이를 위하여 상기 아크릴 점착 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 경화된 코팅층(33) 위에는 제1 보호 필름(42)이 부착될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 경화된 코팅층에는 기포 영역(32a)이 형성되어 제1 점착층(32)이 형성된다.
상기 충격 흡수층(20)의 바인더 수지 또는 미반응 화합물은 아민기를 포함할 수 있으며, 상기 제1 점착층(32)의 아크릴 수지는 카르복시산기(-COOH)를 포함할 수 있다. 상기 아민기와 카르복시산기의 반응에 의해 물 또는 수소 기체가 발생할 수 있으며, 이에 의해 기포가 형성될 수 있다. 상기 반응은, 상기 제1 점착층(32) 및 상기 충격 흡수층(20)의 계면에서 일어날 수 있으나, 더 낮은 점도와 탄성을 가지는 상기 제1 점착층(32) 내에서 기포 영역(32a)이 형성될 수 있다.
상기 기포 영역(32a)은 후숙 공정에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 기포 영역(32a)을 형성하는 반응을 촉진하기 위하여 약 30℃ 내지 50℃에서 10시간 이상 후숙 공정을 진행할 수 있으며, 바람직하게 30 시간 이상, 보다 바람직하게 50 시간 이상 진행될 수 있다. 상기 기포 영역(32a)은 상기 경화 공정에서 일부 형성될 수도 있다.
상기 기포 생성에 의해 상기 제1 점착층(32)은, 기포가 생성되지 않은 상기 코팅층(33) 보다 큰 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 점착층(32)은, 상기 코팅층(33) 보다 10% 내지 30% 증가된 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 점착층(32)의 점착력은 약 2,000gf/in 내지 3,500gf/in일 수 있다.
이하에서는 구체적인 실험예를 참조로 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프의 특성에 대해 보다 상세히 설명한다.
실시예
아래의 표 1에 따라, 충격 흡수용 조성물(A)과 아크릴 점착 조성물(B)을 준비하였다(단위: 중량부). 상기 충격 흡수용 조성물은 PET 캐리어 필름(두께 약 40㎛) 위에 도포하여, 두께가 약 90㎛인 충격 흡수층을 형성하였다.
다음으로, 상기 충격 흡수층 위에 상기 아크릴 점착 조성물을 도포하여 두께가 약 110㎛인 코팅층을 형성한 후, 경화하였다.
상기 충격 흡수층 및 점착층은 각각 약 30℃ 내지 150℃에서 5분 이하 동안 경화되었으며, 상기 충격 흡수층은 약 60℃에서 약 48시간 동안 후숙되었다.
상기 경화된 점착층은 약 40℃에서 약 72시간 동안 후숙되었다. 상기 후숙 후 상기 점착층의 두께는, 실시예에 따라 최대 약 140㎛까지 증가하였으며, 상기 충격 흡수층과의 계면에 인접한 영역에서 기포가 발생한 것을 확인하였다.
상기 아크릴 점착 조성물에 사용된 아크릴 수지는 아크릴산 8 중량% 및 2-에틸헥실아크릴레이트 92 중량%를 포함하는 모노머 혼합물로부터 얻어졌으며 수평균분자량은 약 800,000이었다.
상기 실시예에 따라 얻어진 시편들의 점착력, 충격 흡수력, 방수성, 내열성을 평가하여 아래의 표 2에 나타내었다.
표 1
Figure 112019081617984-pat00001
표 2
Figure 112019081617984-pat00002
표 1 및 표 2를 참조하면, 경화제의 함량을 조절함에 따라, 점착성 방수 테이프의 충격 흡수력, 방수성 및 내열성이 크게 달라짐을 알 수 있다.
전술한 예시적인 실시예들에 의한 전술한 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프는 예를 들면, 모바일 폰, OLED 장치 또는 LCD 장치 등과 같은 디스플레이 장치, TSP 등에 결합되어, 내충격성, 내반발성 등의 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 다양한 부재의 방수 테이프로서 사용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 캐리어 필름;
    상기 캐리어 필름의 상면에 결합하며, 우레아 수지, 우레아-우레탄 수지 및 우레탄계 아민 수지 중 적어도 하나와 발포 입자를 포함하는 충격 흡수층; 및
    상기 충격 흡수층의 상면에 결합되며, 부분적으로 상기 충격 흡수층에 인접한 기포 영역을 갖고, 카르복시산기를 갖는 아크릴 바인더 수지를 포함하는 제1 점착층을 포함하는 점착성 방수 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 및 폴리메타크릴레이트로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 기포 영역의 두께는 상기 제1 점착층 전체 두께의 10% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프.
  6. 삭제
  7. 캐리어 필름 상에, 우레아 수지, 우레탄계 아민 수지 또는 우레탄-우레아 수지 중 적어도 하나를 포함하는 아민기 함유 바인더 수지, 에폭시계 경화제 및 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 충격 흡수 수지 조성물을 도포하고 경화하여 충격 흡수층을 형성하는 단계;
    상기 충격 흡수층 위에, (메타)아크릴 산을 포함하는 아크릴레이트 모노머 혼합물의 반응에 의해 얻어지는 아크릴 바인더 수지, 에폭시계 경화제 및 이소시아네이트계 경화제를 포함하는 아크릴 점착 조성물을 도포하여 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 코팅층을 경화하여 제1 점착층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 점착층을 형성한 후, 30℃ 내지 50℃에서 후숙하여, 상기 제1 점착층의 계면 영역에 상기 아민기 함유 바인더 수지의 아민기와 상기 아크릴 바인더 수지의 카르복시산기의 반응에 의한 기포를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 아민기 함유 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 4 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 2 중량부인 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 아크릴 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 상기 에폭시계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1.5 중량부이고, 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 0.5 중량부 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 아크릴레이트 모노머 혼합물은 5 중량% 내지 10 중량%의 (메타)아크릴 산을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착성 방수 테이프의 제조 방법.
  11. 삭제
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