KR102298328B1 - 박리력과 자기점착 특성이 우수한 열접착성 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

박리력과 자기점착 특성이 우수한 열접착성 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에틸렌코폴리머계 수지층으로 이루어진 열접착성 필름에 있어서, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 실리콘계 화합물을 포함하는 이형층이 도포된 기재층에 합지되고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층의 외면에는 엠보 패턴이 형성되고, 상기 기재층의 외면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성되는, 열접착성 필름 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 저온 열접착성이 우수하고 표면 택기성이 낮은 열접착성 필름을 제조할 수 있고, 롤 형태로 권취된 후 풀림성이 양호하고 롤 권취 압력에 의한 필름의 변형이 발생하지 않아 보관성이 우수한 열접착성 필름을 제조할 수 있다.

Description

박리력과 자기점착 특성이 우수한 열접착성 필름 및 이의 제조방법{Heat-adhesive film with excellent peeling force and self-adhesive property and manufacturing method thereof}
본 발명은 박리력과 자기점착 특성이 우수한 열접착성 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 형태로 권취된 후 풀림성이 양호하고 롤 권취 압력에 의한 눌림, 찍힘 자국이 발생하지 않아 보관성이 우수한 열접착성 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 각종 전자기기 및 IT 부품의 소형, 집적화에 따라 저온 열접착성 핫멜트 필름의 용도 및 적용 분야가 확대되고 있다. 이 중 저온 열접착성이 우수하고 용제를 함유하지 않은 100% 열가소성 제품인 에틸렌코폴리머계 핫멜트 필름은 저온 열접착성이 우수하여 핫멜트 이 높은 장점이 있으나, 표면 택기성이 높아 단독으로 필름 생산이 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 기존의 저온 열접착성 핫멜트 필름은 표면 택기성이 높아 롤로 권취할 경우 풀림성이 불량하고 롤 권취 압력에 의한 눌림, 찍힘 자국이 발생하여 보관성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명에 따르면 저온 열접착성이 우수하고 표면 택기성이 낮은 열접착성 필름 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 롤 형태로 권취된 후 풀림성이 양호하고 롤 권취 압력에 의한 눌림, 찍힘 자국이 발생하지 않아 보관성이 우수한 엽접착성 필름 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 기재층; 상기 기재층의 일면에 형성되고 실리콘계 화합물을 포함하는 이형층; 및 상기 이형층 상에 압출 코팅되어 형성되는 에틸렌코폴리머계 수지층;을 포함하되, 상기 기재층의 다른 일면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성되고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에는 엠보 패턴이 형성되는 것인, 열접착성 필름을 제공한다.
상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌아크릴레이트 유도체, 에틸렌카르복실산 유도체 및 에틸렌 카르복실산 금속염 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다.
상기 에틸렌비닐아세테이트는 용융지수(Melt index)가 10~30이고, 비닐 아세테이트(Vinyl acetate) 함량이 10~40%이고, 밀도가 0.945~0.965인 것일 수 있다.
상기 에틸렌코폴리머계 수지층의 두께는 20 내지 150 ㎛일 수 있다.
상기 엠보 패턴은 동적마찰계수가 1 내지 8일 수 있다.
상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 이형층과 박리된 후 70℃ 이하의 저온에서 피착체에 열접착이 가능할 수 있다.
상기 실리콘계 화합물은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 폴리메틸히드로실록산(polymethylhydrosiloxane, PMHS)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 이형층은 ASTM D3330 규격 기준으로 20gf~90gf의 이형력을 가질 수 있다.
상기 기재층은 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아마이드, 폴리우레탄, 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 및 에틸렌/비닐알코올 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 열경화성 엠보 패턴층은 열경화성 수지 바인더와 무기필러를 포함할 수 있다.
상기 무기필러는 실리카, 글라스 비드, 탈크 및 탄산칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이고, 평균입경이 0.1μm 내지 10μm이며, 바인더 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부의 함량비를 갖는 것일 수 있다.
상기 열경화성 엠보 패턴층은 두께가 1 내지 5 ㎛일 수 있다.
상기 열경화성 엠보 패턴층은 동적마찰계수가 0.5 내지 5일 수 있다.
또한, 본 발명은 기재층 형성단계; 기재층의 일면에 실리콘 화합물을 이용하여 이형층을 형성하는 이형층 형성단계; 및 상기 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 압출 코팅하는 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계를 포함하되, 상기 기재층 형성단계는, 상기 기재층의 외면에 열경화성 엠보 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계는, 에틸렌코폴리머계 수지층을 엠보싱 처리하여 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에 엠보 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 열접착성 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 열경화성 엠보 패턴층은 두께가 1 내지 5 ㎛일 수 있다.
상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계에서 압출 코팅은 티다이 압출 코팅일 수 있다.
본 발명에 따르면 저온 열접착성이 우수하고 핫멜트 가공성이 높은 열접착성 필름을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 롤 형태로 권취된 후 풀림성이 양호하고 장기 보관 후에도 권취 압력에 의한 필름의 변형이 발생하지 않아 보관성이 우수한 열접착성 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 열접착성 필름은 평판 디스플레이 패널을 비롯한 당 분야의 디스플레이 장치나 반도체 장치 등의 전자제품의 제작공정에 유용하게 적용될 수 있으며, 그 외 당 분야에 공지된 IT 제품, 가전제품, 전자제품, 건축재료, 내장재 및 이의 제작공정에도 유용하게 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열접착성 필름의 구조를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이때 본 명세서 전체 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구조를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "위에" 또는 "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 위쪽에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 그리고, 본원 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 임의의 순서 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라 구성요소들을 서로 구별하고자 사용된 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
<열접착성 필름>
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기재층; 상기 기재층의 일면에 형성되고 실리콘계 화합물을 포함하는 이형층; 및 상기 이형층 상에 압출 코팅되어 형성되는 에틸렌코폴리머계 수지층;을 포함하되, 상기 기재층의 다른 일면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성되고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에는 엠보 패턴이 형성되는 것인, 열접착성 필름을 제공한다.
여기서, 열접착성 필름은 물이나 용제를 전혀 사용하지 않고 고온에서 액상으로 피착체에 도포 및 압착 후 수초 내에 냉각 고화되면서 접착력을 발휘하는 접착제 필름일 수 있다. 이에 따라, 상기 열접착성 필름은 다른 용제형 접착제나 수분산형 접착제 등에 비해 건조과정이 필요없이 작업공간이 적고 접착속도가 빠른 장점을 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열접착성 필름의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 도 1을 참조하여 설명하면, 열접착성 필름(100)은 기재층(10), 이형층(20) 및 에틸렌코폴리머계 수지층(30)을 포함하는 적어도 3층 이상의 다층 구조를 가지되, 상기 이형층은 실리콘계 화합물을 포함하고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층의 외면에는 엠보 패턴이 형성되고, 상기 기재층의 외면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열접착성 필름을 구성하는 주요층 성분으로 에틸렌코폴리머계 수지층을 이형층이 도포된 기재층에 합지시키고, 에틸렌코폴리머계 수지층의 외면에 엠보 패턴을 형성하고, 기재층의 외면에 열경화성 엠보 패턴층을 형성한다. 이에 따라, 표면 택기성이 높아 단독으로 필름 생산이 불가능하던 열접착성 필름을 롤 형태로 제조할 수 있다. 이와 동시에 롤 형태로 권취된 후 풀림성이 양호하고 롤 권취 압력에 의한 필름의 변형이 발생하지 않아 보관성이 우수한 엽접착성 필름을 제조할 수 있다.
이하, 열접착성 필름(100)의 각 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
에틸렌코폴리머계 수지층
본 발명의 열접착성 필름(100)에 있어서, 에틸렌코폴리머계 수지층(30)은 당해 열접착성 필름의 이형층으로부터 박리된 후 이형층과 맞닿은 에틸렌코폴리머계 수지층 표면의 자기점착 특성이 구현되어 피착체의 표면에 자기점착 내지 가점착된 후 가열되어 액상으로 피착체에 도포 및 압착 후 수초 내에 냉각 고화되면서 접착력을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층(30)은 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌아크릴레이트 유도체, 에틸렌카르복실산 유도체 및 에틸렌 카르복실산 금속염 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예를 들면, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 에틸렌비닐아세테이트는 용융지수(Melt index)가 10~30이고, 비닐 아세테이트(Vinyl acetate) 함량이 10~40%이고, 밀도가 0.945~0.965일 수 있다. 상기 에틸렌코폴리머계 수지층이 상기 에틸렌비닐아세테이트를 함유할 경우 저온 열접착성이 우수하여 핫멜트 가공성이 높고 표면 택기성이 낮을 수 있으며, 이와 접하는 이형층과 우수한 박리성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층(30)의 최외곽 표면에 엠보 패턴을 형성함으로써, 열접착성 필름을 롤로 권취할 경우 풀림성이 양호하고 장기 보관 후에도 권취 압력에 의한 필름의 변형이 발생하지 않아 보관성이 우수한 엽접착성 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엠보 패턴은 동적마찰계수가 1 내지 8인 것이 바람직하다.
상기 엠보 무늬의 형태 및 크기가 특별히 제한되는 것은 아니나, 격자 또는 벌집 모양이 가장 바람직한 형태인데, 상기 격자 또는 벌집 모양의 엠보 패턴에 의해 공간부가 형성되어 열접착성 필름을 롤로 권취할 경우 양호한 풀림성 및 보관성을 확보할 수 있다.
예를 들어 도 1에 나타난 바와 같은 돌출부가 일정한 패턴으로 형성된 형태일 수 있다. 일 례로, 상기 돌출부는 에틸렌코폴리머계 수지층의 평면상에서 점(dot) 형상 또는 채널 형상으로 패턴화되어 있을 수 있다. 본 발명에서는, 상기 엠보 패턴의 돌출부 최대 높이 및 밑면 폭에 특별한 제한은 없으나, 동적마찰계수가 1 내지 8인 범위 내에서 조절할 수 있다.
일 구체예를 들면, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층(30)의 평균 표면조도(Sz)는 20 ㎛ 이하일 수 있으며, 구체적으로 5 내지 10㎛일 수 있다. 이러한 표면조도는 ISO 25178법에 따라 측정된 것일 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 표면 조도를 가진 에틸렌코폴리머계 수지층(30)은 권취시 원하는 수준의 택기성 감소효과 및 풀림성 향상효과를 나타내지 못할 수 있다.
상기 에틸렌코폴리머계 수지층(30)은 20 내지 150㎛ 정도의 두께인 것이 바람직한데, 그 두께가 20㎛ 미만일 경우 엠보의 형성이 용이하지 못하고 열접착력이 미흡할 수 있고 150㎛를 초과할 경우 전체적인 열접착성 필름의 두께가 두꺼워져 그 사용에 제한이 따를 수 있기 때문이다. 더욱 바람직하게는 에틸렌코폴리머계 수지층(30)의 두께는 50 내지 100 ㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 이형층과 박리된 후 70℃ 이하의 저온에서 전자기기 부품 등의 피착체에 열접착이 가능한 것일 수 있다.
본 발명에서, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 이형층과 박리된 후 5~10gf/25mm의 점착력을 나타낼 수 있다. 따라서, 열접착시키고자 하는 표면, 즉 피착제의 표면에 용이하게 자기점착 내지 가점착되어 열접착 후가공 공정을 단순하고 용이하게 할 수 있다.
이형층
본 발명의 열접착성 필름에 있어서, 이형층(20)은 실리콘계 화합물을 포함하여 기재층에 도포된다.
상기 이형층은 실리콘계 화합물을 포함할 수 있다. 일 구체예를 들면, 상기 이형층은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 폴리메틸히드로실록산(polymethylhydrosiloxane, PMHS)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이형층은 ASTM D3330 규격 기준으로 20gf~90gf의 이형력을 가지는 것이 바람직하다. 상기 이형층이 상기 범위의 이형력을 가지는 경우 열접착 후가공에서 에틸렌코폴리머계 수지층이 이형층으로부터 용이하게 박리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이형층이 상기 범위의 이형력을 가지도록 상기 이형층은 PDMS와 PMHS의 혼합물을 포함할 수 있다. PDMS는 이형성을 부여하고, PMHS는 접착력을 좋게 하는데, 이형층이 상기 혼합물을 포함할 경우 부분적인 가교가 진행되어 PDMS의 이형성을 어느 정도 유지하면서 PDMS 사슬이 점착면으로 이동하는 것을 방지함으로써 이형층이 상기 범위의 이형력을 가질 수 있도록 조절된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, PDMS와 PMHS의 혼합비는 1 : 2~4인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 1 : 2~3이다.
기재층
본 발명의 일 실시예에서, 상기 기재층은 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아마이드, 폴리우레탄, 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 및 에틸렌/비닐알코올 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함할 수 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 저온부터 고온에 이르기까지 넓은 온도 범위에 걸쳐 물성의 안정성이 뛰어나고 내화학성이 우수하며 기계적 강도, 표면 특성, 두께의 균일성이 양호하고 다양한 용도와 공정 조건에 우수한 적용성이 있어 유리하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기재층의 두께는 12 내지 100㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 38 내지 75㎛일 수 있다. 기재층의 두께가 12 ㎛ 미만인 경우 권취시 열접착성 필름의 기계적 강도가 약해져 장기 보관성이 떨어질 수 있으며, 100 ㎛ 초과인 경우 전체적인 열접착성 필름의 두께가 두꺼워져 그 사용에 제한이 따를 수 있기 때문이다.
열경화성 엠보 패턴층
본 발명의 일 실시예에서, 상기 기재층의 외면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성됨으로써, 열접착성 필름이 롤로 권취된 후 풀림성이 양호하고 장기보관에 따른 롤 권취 압력에 의한 눌림, 찍힘 자국이 발생하지 않아 보관성이 우수하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 엠보 패턴층(40)은 열경화성 수지 바인더와 무기필러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 수지 바인더로 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리우레탄 및 폴리아크릴 중 하나 이상의 물질이 사용될 수 있다. 바람직하게는 폴리우레탄계 또는 폴리아크릴계 2액형 경화성 수지가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 엠보 패턴층은 당해층의 표면 및/또는 내부에 당 분야에 공지된 무기필러를 포함함으로써, 롤로 권취된 후 풀림성 강화 효과 및 장기 보관성 향상 효과를 얻을 수 있다.
사용 가능한 무기필러의 비제한적인 예로는, 천연 실리카(natural silica), 용융 실리카(Fused silica), 비결정질 실리카(amorphous silica), 결정 실리카(crystalline silica) 등과 같은 실리카류; 보에마이트(boehmite), 알루미나, 수산화알루미늄[Al(OH)3], 탈크(Talc), 구형 유리, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 마그네시아, 클레이, 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유, 붕산알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산비스무스, 산화티탄, 지르콘산바륨, 지르콘산칼슘, 질화붕소, 질화규소, 활석(talc), 운모(mica) 등이 있다. 이러한 무기필러는 단독 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 바람직하게는 천연 실리카, 결정 실리카, 탄산칼슘, 클레이, 규산칼슘, 산화티탄 및 질화규소 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 엠보 패턴층은 첨가제로서 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 엠보 패턴을 형성하기 위해 조성물에 분산력, 기포력 등을 부여하기 위해 사용된다. 사용가능한 계면 활성제의 종류에는 특별한 제한은 없다. 일례로, 비이온, 음이온, 양이온, 양쪽성 계면활성제와 고분자계 계면활성제 등을 사용할 수 있다,
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 엠보 패턴층은 두께가 1 내지 5 ㎛일 수 있다. 두께가 상기 범위 미만인 경우 풀림성 및 보관성 향상 효과가 미흡할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 전체적인 열접착성 필름의 두께가 두꺼워져 그 사용에 제한이 따를 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열경화성 엠보 패턴층은 동적마찰계수가 0.5 내지 5인 것이 바람직하다. 상기 열경화성 엠보 패턴층이 상기 범위의 동적마찰계수를 갖도록, 엠보 패턴층 두께 및 무기필러의 크기를 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 무기필러의 평균 입경(D50)은 1 내지 60 ㎛, 바람직하게는 5 내지 40 ㎛일 수 있다. 상기 무기필러의 크기가 5 ㎛ 미만인 경우 열접착성 필름이 권취된 후 풀림성 향상 효과 및 보관성 효과가 미흡할 수 있으며, 40 ㎛ 초과인 경우 필름의 유연성이 떨어질 수 있다. 또한 무기필러의 함량은 특별한 제한이 없으나, 일례로 바인더 100 중량에 대하여 1 내지 30 중량부, 보다 구체적으로 5 내지 25 중량부일 수 있다.
예를 들어 도 1에 나타난 바와 같이 기재층의 표면상에 돌출부가 일정한 패턴으로 형성된 형태일 수 있다.
<열접착성 필름의 제조방법>
또한, 본 발명은 기재층 형성단계; 기재층의 일면에 실리콘 화합물을 이용하여 이형층을 형성하는 이형층 형성단계; 및 상기 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 압출 코팅하는 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계를 포함하되, 상기 기재층 형성단계는, 상기 기재층의 외면에 열경화성 엠보 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계는, 에틸렌코폴리머계 수지층을 엠보싱 처리하여 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에 엠보 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 열접착성 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 기재층, 이형층, 에틸렌코폴리머계 수지층 및 열경화성 엠보 패턴층은 상기 기재된 바와 같다.
본 발명의 제조방법은, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계에서 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 압출 코팅할 수 있다. 상기 압출 코팅은 티다이(T-die), 블로운 또는 튜블러 타입의 압출기를 사용하여 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 공압출하는 것일 수 있다. 바람직하게는 티다이(T- die) 타입의 압출기를 사용하여 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 공압출하는 것일 수 있다.
에틸렌코폴리머계 수지층의 압출 코팅시 바람직한 용융온도범위는 90 ~ 150℃일 수 있으며, 더 바람직하게는 110 ~ 130℃일 수 있다. 상기 온도범위보다 용융온도가 낮을 시 층간접착력이 떨어지며 상기 온도범위보다 높을 시 과도한 열분해가 일어나서 시트에 열분해 산물로 인한 기포가 생성될 수 있다. 공압출에 티다이, 블로운 또는 튜블러 타입의 압출기를 사용할 수 있다.
본 발명의 제조방법은, 상기 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에 엠보 패턴을 형성하는 단계에서 에틸렌코폴리머계 수지층을 엠보싱 처리하여 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에 엠보 패턴을 형성할 수 있다.
일 례로, 상기 엠보싱 처리는 상기 에틸렌코폴리머계 수지층에 엠보 패터닝이 되어 있는 매트 롤러를 이용하여 엠보 패턴을 도입하는 공정일 수 있다. 다른 례로, 에틸렌코폴리머계 수지층의 표면을 엠보 패턴이 형성된 금형으로 가압함으로써 엠보 패턴을 형성할 수 있다. 이 때 상기 엠보를 형성할 시의 압력은 5~10kgf/㎠ 정도임이 바람직하며, 속도는 5~20M/min 정도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기재층의 외면에 열경화성 엠보 패턴층을 형성하는 단계는 기재층의 외면에 열경화성 수지 바인더, 무기필러 및 계면활성제가 혼합된 조성물을 도포하여 엠보 패턴층을 형성하고 열경화하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열경화성 엠보 패턴층의 두께는 1 내지 5 ㎛일 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1~3. 열접착성 필름 제조]
하기 표 1에 기재된 조성을 사용하여 4층 구조의 열접착성 필름을 제조하였다.
구체적으로, 38 내지 75 ㎛의 두께를 PET 층을 압출 성형하고, 상기 PET 층의 일면에 실리콘이형 폴리머를 도포하여 두께 5 내지 20 ㎛의 이형층을 형성하였다. 그 다음 상기 이형층 상에 두께 50 내지 100 ㎛의 에틸렌비닐아세테이트 수지층을 T-다이 캐스트 압출(T-die cast extrustion) 방법을 사용하여 코팅하였다. 그 다음 격자 패턴이 각인된 금형으로 압착하여 엠보를 형성하였다. 이때, 엠보형성 압력은 7kgf/㎠ 이었으며, 속도는 10M/min로 조절하였다.
그 다음 PET 층의 외면에 폴리우레탄 2액형 경화성 바인더 수지, 무기필러, 및 계면활성제가 혼합된 조성물을 도포하여 1 내지 5 ㎛ 두께로 엠보 패턴층을 형성하고 열경화하였다.
상기 에틸렌비닐아세테이트는 용융지수(Melt index)가 10~30이고, 비닐 아세테이트(Vinyl acetate) 함량이 10~40%이고, 밀도가 0.945~0.965이다. 본 발명에서는 한화 EVA1218, 한화 EVA 1317을 사용하였다.
T-다이 캐스트 압출(T-die cast extrustion) 시 압출기는 지름이 19mm이고, 길이가 25 L/D 단축 스크류 방식이다.
또한 열경화성 엠보 패턴층에 사용된 폴리우레탄 2액형 경화성 바인더 수지로는 BASF사의 TPU제품인 ELASTOLLAN제품을 사용하였다.
[비교예 1~4]
하기 표 1과 같이 구성을 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 비교예 1 ~4의 열접착성 필름을 제조하였다.
여기서 사용한 LDPE는 용융지수가 10~30이고, 밀도가 0.015~0.925이다.
이와 같이 제조된 열접착성 필름의 특성을 하기 측정방법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예
2		 비교예 3 비교예
4
수지층재질 EVA 100%
(VA18%)		 100%
(VA22%)		 100%
(VA28%)		 - 100%
(VA12%)		 100%
(VA38%)		 100%
(VA12%)
LDPE - - - 100% - - -
이형층 이형력(gf) 30 50 80 30 10 100 30
기재층 재질 PET
엠보 패턴층 유무 엠보 있음, 무광택 엠보 있음, 무광택 엠보 있음, 무광택 엠보 있음, 무광택 엠보 있음, 무광택 엠보 있음, 무광택 엠보 없음, 유광택
[실험예 1]
실시예 1~3 및 비교예 1~4에서 제조된 열접착성 필름의 특성을 하기 측정방법에 따라 측정하였으며, 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다.
(1) 열접착력 측정
KS A 1107의 시험법에 따라 유리 피착체에 대한 상온 점착력을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
(2) 박리력 측정
이형층과 에틸렌코폴리머계 수지층을 3kg 롤러로 부착하여 합지한 후, 10분동안 40도, 50RH%에 보관하여, 박리강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
(3) 풀림성
롤로 권취한 후 잘 풀리는지를 확인하여 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
(4) 권취후 장기 보관 특성
롤로 권취한 후 눌림, 찍힘 자국 등이 있는지 확인하여 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예
3		 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
열접착성 ○ ○ ○ X ○ ○ ○
박리력 ○ ○ ○ ○ X X ○
풀림성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
권취후 장기보관성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ X
실험 결과, 실시예 1~3의 열접착성 필름의 경우, 열접착제 필름으로 요구되는 열접착성 및 박리력이 우수할 뿐 만 아니라, 권취 후에도 풀림성 및 장기보관성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.
반면, EVA 대신에 LDPE를 사용하는 비교예 1은 열접착성이 불량하였고, 비교예 2, 3은 이형층의 이형력이 본 발명과 같은 ASTM D3330 규격 기준으로 20gf~90gf의 범위를 만족하지 않아 박리력이 불량하였고, 비교예 4는 기재층 외면에 엠보 패턴층이 형성되지 않아 권취후 장기보관성에 문제가 있었다.
전술한 결과를 통해, 본 발명에 따른 열접착성 필름은 전자부품 등의 제조공정 중 피착체에 접착하는 필름으로 유용하게 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
100 : 열접착성 필름
10: 기재층
20: 이형층
30: 에틸렌코폴리머계 수지층
40: 열경화성 엠보 패턴층

Claims (17)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 일면에 형성되고 실리콘계 화합물을 포함하는 이형층; 및
    상기 이형층 상에 압출 코팅되어 형성되는 에틸렌코폴리머계 수지층;을 포함하되,
    상기 기재층의 다른 일면에는 열경화성 엠보 패턴층이 형성되고,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에는 엠보 패턴이 형성되는 것인, 열접착성 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 에틸렌비닐아세테이트, 에틸렌아크릴레이트 유도체, 에틸렌카르복실산 유도체 및 에틸렌 카르복실산 금속염 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 열접착성 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 것인, 열접착성 필름,
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에틸렌비닐아세테이트는 용융지수(Melt index)가 10~30이고, 비닐 아세테이트(Vinyl acetate) 함량이 10~40%이고, 밀도가 0.945~0.965인 것인, 열접착성 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층의 두께는 20 내지 150 ㎛인 것인, 열접착성 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엠보 패턴은 동적마찰계수가 1 내지 8인 것인, 열접착성 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층은 이형층과 박리된 후 70℃ 이하의 저온에서 피착체에 열접착이 가능한 것인, 열접착성 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 화합물은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 폴리메틸히드로실록산(polymethylhydrosiloxane, PMHS)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인, 열접착성 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이형층은 ASTM D3330 규격 기준으로 20gf~90gf의 이형력을 갖는 것인, 열접착성 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아마이드, 폴리우레탄, 에틸렌/테트라플루오로에틸렌 공중합체 및 에틸렌/비닐알코올 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 열접착성 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 엠보 패턴층은 열경화성 수지 바인더와 무기필러를 포함하는 것인, 열접착성 필름.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무기필러는 천연실리카, 결정 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 클레이, 규산칼슘, 산화티탄 및 질화규소로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이고, 평균입경이 1 내지 60μm이며, 바인더 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부의 함량비를 갖는 것인, 열접착성 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 엠보 패턴층은 두께가 1 내지 5 ㎛인 것인, 열접착성 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 엠보 패턴층은 동적마찰계수가 0.5 내지 5인 것인, 열접착성 필름.
  15. 기재층 형성단계;
    기재층의 일면에 실리콘 화합물을 이용하여 이형층을 형성하는 이형층 형성단계; 및
    상기 이형층 상에 에틸렌코폴리머계 수지층을 압출 코팅하는 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계를 포함하되,
    상기 기재층 형성단계는, 상기 기재층의 다른 일면에 열경화성 엠보 패턴층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계는, 에틸렌코폴리머계 수지층을 엠보싱 처리하여 에틸렌코폴리머계 수지층 외면에 엠보 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 열접착성 필름의 제조방법.
  16. 제15에 있어서,
    상기 열경화성 엠보 패턴층은 두께가 1 내지 5 ㎛인 것인, 열접착성 필름의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 에틸렌코폴리머계 수지층 형성단계에서 압출 코팅은 티다이 압출 코팅인 것인, 열접착성 필름의 제조방법.
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