KR102395316B1

KR102395316B1 - 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법

Info

Publication number: KR102395316B1
Application number: KR1020210154452A
Authority: KR
Inventors: 주동식
Original assignee: 주동식
Priority date: 2021-05-03
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2022-05-04
Also published as: KR102328421B1; KR102406417B1

Abstract

본 발명은 안정적인 점착력을 가지면서도 점착테이프의 제거 시에 점착제 잔류물이 남지 않아 점착제 잔류물에 의한 제반 문제점이 원활히 해소되고, 접착테이프 제조장치를 통해 필름을 제조하면서 필름에 그루브를 형성함으로써 균일한 그루브를 형성할 수 있어 제품의 상품성이 향상되며, 폴리우레탄 제조를 위해 촉매를 혼합함으로써 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하여 반응성 증대 및 물성이 향상되는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법에 관한 것이다.

Description

점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법{Adhesive tape manufacturing method with excellent adhesion}

본 발명은 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안정적인 점착력을 가지면서도 점착테이프의 제거 시에 점착제 잔류물이 남지 않아 점착제 잔류물에 의한 제반 문제점이 원활히 해소되고, 접착테이프 제조장치를 통해 필름을 제조하면서 필름에 그루브를 형성함으로써 균일한 그루브를 형성할 수 있어 제품의 상품성이 향상되며, 폴리우레탄 제조를 위해 촉매를 혼합함으로써 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하여 반응성 증대 및 물성이 향상되는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 휴대전화 또는 차량용 내비게이션이나 소형 영상촬영장치(디지털 카메라, 블랙박스 등) 등과 같이 디스플레이수단이나 촬영수단을 구비하는 전자제품은 패널모듈과 액정모듈의 접합 작업이나 글라스(glass) 또는 카메라 렌즈 등과 같은 광학용 자재를 고정부에 고정하는 작업을 진행하게 된다.

이러한 고정하는 방법에는 나사 고정 방식, 접착제 고정 방식 및 양면 점착테이프 고정 방식 등 여러 가지가 사용되고 있는데, 여기서 양면 점착테이프 고정 방식은 간단하면서 저렴하기 때문에 많이 사용되고 있다.

특히 전자ㆍ광학부품의 부재고정용으로서, 일부의 용도에서는, 점착제층을 전사하는 테이프를 사용해서 박형화에 대응하고 있지만, 이런 경우, 심재가 없기 때문에, 내구성이 뒤떨어진다고 하는 문제가 발생한다. 따라서 박막의 형상을 가지는 양면점착테이프가 다수 개발되고 있지만, 이들 양면점착테이프에서는, 엄격한 내환경시험이 요구되기 때문에, 지금까지 점착제층을 그다지 얇게 할 수 없었다.

또한 양면 점착테이프는 전자전기 산업분야, 디스플레이 제조공정 및 자동차 산업분야에서와 다양한 산업 분야에서 각종 산업용 자재로서 광범위하게 사용되고 있는 주요 산업기재로서, 특히 디스플레이용도로 중요하게 사용되고 있다.

구체적으로는 양면 점착테이프는 디스플레이에서 각종 디바이스를 결합하는 용도로 사용되며, 따라서 그 내구성 및 광특성이 요구된다. 양면 모두 점착이 가능한 무기재 양면점착테이프의 경우 두장의 이형필름 사이에 점착제가 존재하는 구조이며, 이형필름은 경박리 필름과 중박리 필름으로 구성된다. 경박리 필름의 박리력이 중박리 필름의 박리력보다 높으며 이에 따라 점착층에서 경박리 필름을 먼저 박리한 후 점착층을 기판에 부착한 후 중박리 필름을 제거하게 된다. 이때, 경박리 필름과 중박리 필름의 박리력의 균형이 맞지 않을 경우 경박리 필름을 박리할 때 점착층이 들뜨거나 필름으로 전이되는 현상이 발생한다. 그리고 이형필름의 도공상태가 균일하지 않을 경우 에는 필름 박리시 점착제와의 불균일한 박리로 인한 마찰음(zippy sound)이 발생한다. 이런 문제는 공정상 작업 저하 또는 제품불량의 요인이 될 수 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 양면 점착테이프 고정 방식에 의해 부품이 고정된 기기가 고장이 나거나 기기의 조립 과정에서 불량이 발생한 경우에 부품에 접착된 양면 점착 테이프를 제거하면 테이프에 도포된 점착제가 부품에 붙여 남게 되는데,

이러한 점착제 잔류물은 잘 떨어지지 않아 이를 제거하는데 어려움이 있고 이를 제거하기 위해 불필한 시간과 인력이 소요되는 문제점이 있었다. 따라서 이러한 잔유물에 의한 피해를 방지하기 위하여 다양한 방법이 사용되고 있다.

미국 등록특허 제10508224호에서는 아크릴레이트 화합물을 포함하는 점착필름을 제조함에 있어서, 특정에너지를 가지는 전자파를 이용하여 경화시키는 것으로 점착성을 조절하고 있다. 하지만 이러한 특정 에너지의 사용의 경우 초기 설비비용이 많이 필요로 하여 비경제적이며, 다양한 소재에 대응이 어렵다는 단점을 가지고 있다.

미국 등록특허 제07101615호에서는 중간지지체를 특정형상을 가지도록 제작하는 것으로 점착테이프의 제거시 중간지지체가 변형될 수 있도록 제작하여 점착성분의 제거가 용이하도록 제작되고 있다. 하지만 이러한 중간 지지체의 변형은 중간지지체의 내구성이 떨어지는 결과를 가져올 수 있으며, 점착면에는 별다른 가공이나 특성을 추가하지 않기 때문에 점착성분의 잔류가 나타날 수 잇다는 단점을 가지고 있다.

따라서 점착성분이 대상물에 남아 있지 않으면서도 높은 점착능을 발휘할 수 있으며, 다양한 소재에 적용할 수 있는 피착제의 종류와 관계없이 점착가능한 아크릴계 점착테이프 및 이의 제조방법을 개발하는 것이 필요한 실정이다.

미국 등록특허 제10508224호 미국 등록특허 제07101615호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안정적인 점착력을 가지면서도 점착테이프의 제거 시에 점착제 잔류물이 남지 않아 점착제 잔류물에 의한 제반 문제점이 원활히 해소되는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 접착테이프 제조장치를 통해 필름을 제조하면서 필름에 그루브를 형성함으로써 균일한 그루브를 형성할 수 있어 제품의 상품성이 향상되는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 폴리우레탄 제조를 위해 촉매를 혼합함으로써 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하여 반응성 증대 및 물성이 향상되는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법을 제공함에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법은, 점착테이프 제조장치를 이용하여 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프를 제조하는 방법에 있어서, 폴리올과 이소시아네이트를 혼합한 다음, 일축연신을 통하여 열가소성 폴리우레탄 필름을 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 양면을 롤러로 압착하여 연신방향과 동일한 방향으로 그루브를 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 점착제를 코팅하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 폴리올은 폴리에테르계 또는 폴리에스테르계 폴리올이며, 상기 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 이들의 조합이고, 상기 점착테이프 제조장치는, 일축 연신이 가능한 필름제조부; 상 필름제조부에서 배되는 폴리우레탄 필름의 상부 및 하부를 압착하여 그루브를 형성하는 그루브 형성용 롤러; 상기 그루브가 형성된 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 접착제를 도포하는 점착제 도포수단; 및 상기 점착제가 도포된 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 합지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폴리에테르계 폴리올은 수크로스, 소르비톨, 글리콜, 글리세롤 등과 같은 다가 알코올이나 폴리아민과 같은 이가 이상의 활성수소를 가지고 있는 화합물인 출발물질에 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등의 공중합체 폴리올로부터 선택될 수 있으며, 상기 폴리우레탄을 제조함에 있어서 상기 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하기 위하여 촉매가 더 혼합되고, 상기 촉매는 N,N-디메틸사이클로헥실아민(N,N-dimethylcyclohexylamine), N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민(N,N,N',N'-pentamethyldiethylenetriamine), 트리에틸렌디아민(triethylenediamine), 디-N-부틸틴디라우릴레이트, 아세트산 칼륨, 아세트산 리튬, 아세트산 마그네슘, 유기주석 화합물, 유기티타늄 화합물 또는 이들의 조합이며, 상기 방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, MDI), 폴리머릭디페닐메탄디이소시아네이트(polymeric 4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, PMDI), 톨루엔디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 1-4 페닐렌디이소시아네이트(1,4-phenylene diisocyanate, PPDI) 또는 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(1,5-Naphthalene diisocyanate, NDI)이며, 상기 지방족 이소시아네이트는 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(1,6-Hexamethylene diisocyanate, HDI), 이소포론디이소시아네이트(Isoporon diisocyanate, IPDI) 또는 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, H12MDI)인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 안정적인 점착력을 가지면서도 점착테이프의 제거 시에 점착제 잔류물이 남지 않아 점착제 잔류물에 의한 제반 문제점이 원활히 해소되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 접착테이프 제조장치를 통해 필름을 제조하면서 필름에 그루브를 형성함으로써 균일한 그루브를 형성할 수 있어 제품의 상품성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 폴리우레탄 제조를 위해 촉매를 혼합함으로써 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하여 반응성 증대 및 물성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 점착테이프의 제조방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 점착테이프의 제조방법 중 점착액 제조방법을 간략이 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 폴리머계 비드의 제조방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 점착테이프의 제조방법중 열가소성 폴리우레탄 필름의 제조방법을 포함하는 제조방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 5는 기존의 점착테이프의 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 점착테이프의 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 점착테이프를 연신하는 경우 폴리머계 비드의 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 의한 점착테이프를 연신하는 경우 크기가 작은 폴리머계 비드의 변화를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 활성 에너지 경화층을 포함하는 점착테이프의 구조를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 점착테이프의 제조장치의 구조를 간략히 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 의한 그루브 형성용 롤러의 구조를 나타낸 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명에 의한 점착테이프의 제조방법을 간략히 나타낸 것이다.

본 발명은 점착테이프 제조장치를 이용하여 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프를 제조하는 방법에 있어서, 폴리올과 이소시아네이트를 혼합한 다음, 일축연신을 통하여 열가소성 폴리우레탄 필름을 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 양면을 롤러로 압착하여 연신방향과 동일한 방향으로 그루브를 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 점착제를 코팅하는 단계; 상기 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 단계를 포함하며, 상기 폴리올은 폴리에테르계 또는 폴리에스테르계 폴리올이며, 상기 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 이들의 조합이고, 상기 점착제 제조장치는, 일축 연신이 가능한 필름제조부; 상기 필름제조부에서 배출되는 폴리우레탄 필름의 상부 및 하부를 압착하여 그루브를 형성하는 그루브 형성용 롤러; 상기 그루브가 형성된 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 접착제를 도포하는 점착제 도포수단; 및 상기 점착제가 도포된 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 합지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

폴리우레탄은 높은 전성과 연성을 가지고 있으며, 화학적으로 안정하기 때문에 본 발명과 같은 점착성 테이프에 사용될 수 있다. 아울러 본 발명의 경우 상기 점착제에 우레탄계 점착제를 사용하고 있으며, 상기 우레탄계 점착재와 피착물 사이의 접착력보다 코어 부분에 사용되는 필름과의 점착력이 더욱 높아야 하므로 상기 열가소성 폴리우레탄을 사용하여 높은 친화율을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

이때 상기 폴리올은 폴리에테르계 또는 폴리에스테르계 폴리올이며, 상기 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 폴리에테르계 폴리올은 수크로스, 소르비톨, 글리콜, 글리세롤 등과 같은 다가 알코올이나 폴리아민과 같은 이가 이상의 활성수소를 가지고 있는 화합물인 출발물질에 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 등의 공중합체 폴리올로부터 선택될 수 있다.

또한 폴리에스테르계 폴리올은 다염기산(polybasic acid) 및 글리콜, 글리세롤 등의 히드록시기를 가지는 다가 알코올(polyalcohol)을 용매로 합성된 것으로서, 상기 다가 알코올은 에틸렌글리콜, 1-4부탄디올, 1,6-헥산디올, 폴리에틸렌글리콜, 다이에틸렌글리콜 등으로부터 선택되며, 상기 다염기산은 테레프탈산, 아디프산, 말레산, 숙신산 등 방향족 염기산, 지방족 이염기산 등에서 선택하여 사용할 수 있다.

방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, MDI), 폴리머릭디페닐메탄디이소시아네이트(polymeric 4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, PMDI), 톨루엔디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 1-4 페닐렌디이소시아네이트(1,4-phenylene diisocyanate, PPDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(1,5-Naphthalene diisocyanate, NDI)을 포함하는 화합물로서 방향족 고리를 가지는 이소시아네이트이다.

지방족 이소시아네이트는 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(1,6-Hexamethylene diisocyanate, HDI), 이소포론디이소시아네이트(Isoporon diisocyanate, IPDI), 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, H12MDI)가 사용될 수 있다.

또한, 상기 열가소성 폴리우레탄 필름은 175㎛~100mm의 두께를 가지게 된다.

상기 열가소성 폴리우레탄 필름은 25℃의 온도 및 1.0Hz의 주파수에서 측정된 저장 모듈러스(G'a25)가 1.0x10⁶Pa 미만인 활성 에너지 경화층을 포함하며, 상기 활성 에너지 경화층은 중합 가능한 불포화 이중 결합을 갖는 폴리 우레탄 및 2 내지 4 개의 중합 가능한 불포화 이중 결합을 갖는 아크릴 레이트 화합물을 포함하고, 상기 아크릴 레이트 화합물은 상기 불포화 이중 결합을 갖는 폴리 우레탄 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부이다.

상기 활성 에너지 경화층은 10㎛이상의 두께를 가지며, 톨릴렌 디이소시안산염, 클로로페닐렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시안산염, 테트라메틸렌 다이아이소사이아네이트, 자이리렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시안산염과 수소 첨가 다이페닐메탄 다이아이소사이아네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 1종이상의 폴리이소시아네이트를 포함한다.

상기 활성에너지는 자외선을 사용할 수 있다. 상기 자외선은 파장이 짧아 전달가능한 활성에너지가 상대적으로 크며, 이에 따라 상기 활성 에너지 경화층을 빠른 시간내에 경화시킬 수 있다.

상기 자외선을 조사하기 위하여 사용되는 광원으로는 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 LED는 반도체 LED칩을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 반도체 LED칩은 405nm에 중심 파장을 가지는 발광 반치폭30nm의 반도체 칩으로서 GaN계 반도체 LED칩을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 반도체 LED칩은 380nm 이상 430nm 이하에 발광 피크를 가질 수 있으며, 외부 양자 효율이 50% 이상인 것이 바람직하다. 발광피크가 상기 범위를 벗어나는 경우 405nm에 중심 파장을 가질 수 없어 상기 활성에너지 경화층의 경화가 불완전할 수 있으며, 양자효율이 50% 미만인 경우 발광효율이 떨어지게 된다. 또한 상기 발광 LED의 경우 발광층에서 발생한 빛을 보다 많이 외부로 추출하기 위한 다양한 구조(전극 구조, 반사 구조, 상하를 역전시킨 플립칩 구조 등)를 추가로 포함할 수 있다.

또한 상기 폴리우레탄을 제조하기 위하여 촉매를 추가로 혼합할 수 있다. 상기 촉매는 상기 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하기 위하여 포함되는 것으로 폴리우레탄 제조시 일반적으로 사용되는 촉매라면 제한없이 사용 가능하다. 하지만 반응성의 증대 및 물성향상을 위하여 바람직하게는 아민계 촉매와 삼량화 촉매를 혼합하여 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 N,N-디메틸사이클로헥실아민(N,N-dimethylcyclohexylamine), N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민(N,N,N',N'-pentamethyldiethylenetriamine), 트리에틸렌디아민(triethylenediamine), 디-N-부틸틴디라우릴레이트, 아세트산 칼륨, 아세트산 리튬, 아세트산 마그네슘, 유기주석 화합물, 유기티타늄 화합물 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.

또한 이외에도 상기 폴리루레탄층을 발포시키기 위한 발포제, 생성되는 폴리우레탄 복합 발포제의 물성을 개선하기 위하여 정포제, 계면활성제, 난연제, 활제와 같은 첨가제가 추가적으로 포함되어 사용될 수 있다.

특히 상기 발포제의 경우 상기 폴리우레탄을 발포시켜 상기 점착테이프가 단열성, 절연성, 층격흡수성 등의 특성을 가지도록 할 수 있으므로, 상기 점착테이프의 사용목적에 따라 이를 포함하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 경우 원활한 발포를 위하여 화학적 발포제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 화학적 발포제는 상기 폴리우레탄-실리카 에어로겔유사체 복합 수지 전구체에 혼합되어 폴리올과 이소시아네이트가 반응할 때 또는 반응직후 기체를 생성하는 것으로 상기 폴리우레탄 복합체를 발포시키는 역할을 수행하는 것으로 노르말펜탄, 시클로펜탄, 아이소펜탄, 하이드로겐클로로플루오로카본(H-CFCs), 하이드로겐플루오로카본(H-FCs) 또는 물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 폴리올과 이소시아네이트를 혼합한 다음 이를 중합함과 동시에 필름으로 제조할 수 있다.

상기 그루브는 상기 열가소성 폴리우레탄필름의 점착력을 조절하기 위하여 형성되는 부분으로, 상기 그루브의 형상 및 밀도에 따라 상기 열가소성 폴리우레탄 필름의 점착력을 조절할 수 있으며, 상기 열가소성 폴리우레탄 필름을 제거하기 위하여 외력을 가하는 경우, 특히 수평방향으로 연신시키는 경우 상기 그루브가 변형되면서 용이하게 제거될 수 있다.

본 발명에서 용어 그루브는 일정한 간격으로 형성되는 함몰부를 의미하는 것으로 본 발명의 경우 상기 필름의 표면에 일정한 간격으로 골을 형성하여 골과 돌출부가 교대로 위치하도록 할 수 있다.

상기 그루브를 상세히 살펴보면 상기 그루브는 골과 돌출부가 교대로 반복되어 형성된다. 이때 피착물과 접촉하는 부분은 상기 돌출부에 해당하며, 상기 돌출부의 형상을 조절하는 것으로 상기 피착물과의 접촉면적을 조절함과 동시에 점착 강도를 조절할 수 있다.

또한 상기 그루브는 상기 점착 테이프의 제거시 점착제의 이탈을 용이하게 할 수 있다. 상기 점착테이프를 제거하는 경우 상기 점착테이프에 외력을 가하게 된다. 특히 상기 점착테이프의 측면을 연신하여 제거하는 경우가 많은데 이 경우 상기 그루브는 변형될 수 있으며, 이에 따라 점착면에 변형이 나타나 용이하게 제거될 수 있다. 특히 상기 그루브의 방향과 동일한 방향으로 연신되는 경우 상기 그루브 사이의 간격이 좁아지며, 상기 돌출부의 면적이 줄어들게 되므로 결과적으로는 상기 점착면이 줄어들게 되어 상기 피착물에서 자연스럽게 이탈될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 그루브는 상기 필름의 양면에 형성될 수 있다. 즉 상기 그루브는 필름 일면에 형성된 전면 그루브와 필름 타면에 형성된 후면 그루브를 포함할 수 있다.

상기와 같이 열가소성 폴리우레탄 필름이 제조된 이후 상기 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 점착제를 코팅할 수 있다.

상기 점착제는, 아크릴레이트 100중량부 대비 실란 3~10중량부, 개시제 0.05~0.1중량부 및 용매를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액에 폴리머계 비드 1 내지 5 중량부를 첨가하고 혼합하여 점착제를 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.

즉 본 발명의 경우, 실란과 공중합한 실란 개질 아크릴 점착제 조성물을 제공함으로써, 실리콘 점착제 대비 낮은 가격의 아크릴 점착제를 사용하면서도 다양한 소재에 대한 우수한 점착력을 구현할 수 있도록 하는 것이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 폴리머계 비드는 폴리머 재질로 이루어진 구체를 말하고 연질이면서 탄성을 가지는 것으로, 양면 점착테이프가 수평으로 연신되면서 두께가 얇아질 때 점착층의 외부로 돌출되어 노출되면서 피착제와 점착층 사이의 접촉면적을 줄여줌으로써 점착력을 현저히 감소시키면서 점착 잔류물의 없이 점착층과 피착제를 분리시키는 역할을 한다.

또한 상기 폴리버계 비드는 상기 점착층의 두께 미만으로 제작되는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 상기 점착제는 1~200㎛의 두께를 가질 수 있으므로 상기 폴리버계 비드는 1~100㎛의 크기를 가지는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 폴리머계 비드를 첨가하기 전에, 상기 폴리머계 비드의 외면을 매끄럽게 표면 처리를 하는 단계; 상기 매끄럽게 표면 처리된 폴리머계 비드의 외면에 윤활제를 도포하는 단계; 및 상기 윤활제가 도포된 폴리머계 비드의 외면에 상기 혼합 용액을 코팅하여 보호층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

상기 열가소성 폴리우레탄 필름층은 20~400kg/㎥, 바람직하게는 25~150kg/㎥의 밀도를 가지며, 175㎛~100mm, 바람직하게는 350㎛~3mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 밤위 내에서는 상기 외력에 의하여 상기 열가소성 폴리우레탄 필름층이 용이하게 분리될 수 있지만 상기 두께 미만이거나 상기 밀도 미만인 경우 외력을 가하지 않은 경우에도 분리될 수 있으며, 상기 두께를 초과하거나 상기 밀도를 초과하는 경우 외력을 가하는 경우에도 분리가 일어나지 않을 수 있다.

또한, 도 10 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일축 연신이 가능한 필름제조부; 상기 필름제조부에서 배출되는 필름의 상부 및 하부를 압착하여 그루브를 형성하는 그루브 형성용 롤러; 상기 그루브가 형성된 필름의 상면과 하면에 접착제를 도포하는 점착제 도포수단; 및 상기 점착제가 도포된 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 합지수단을 포함하는 점착테이프 제조장치를 제공한다.

본 발명의 필름 제조부(510)는 수평연신을 통하여 상기 필름을 제조할 수 있는 제조장치라면 제한없이 사용될 수 있다. 다만 본 발명에 사용되는 수평으로 연신이 가능한 열가소성 폴리우레탄의 경우 수평방향으로 1방향 이상의 연신축을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 상기 연신축이 길이 방향을 가질 수 있으므로 이러한 수평으로 연신이 가능한 열가소성 폴리우레탄 필름을 제조할 수 있는 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제조된 필름은 롤러를 통하여 인출될 수 있다. 이때 사용되는 롤러는 후술할 그루브 형성용 롤러와는 달리 표면이 평탄한 형상을 가지고 있으며, 이에 따라 상기 제조된 필름의 표면을 평탄하게 형성할 수 있다.

상기와 같이 필름의 제조가 완료된 이후 상기 필름을 그루브 형성용 롤러에 삽입하여 그루브를 형성할 수 있다.

상기 그루브 형성용 롤러(520)는 표면에 그루브 형성용 돌기가 형성되어 있으며 상기 돌기의 형상에 따라 상기필름의 표면에 일정한 그루브를 형성할 수 있다. 본 발명의 경우 상기 필름의 길이 방향으로 상기 그루브를 형성하는 것을 바람직하므로 상기 그루브 형성용 돌기는 상기 롤러 외주면 표면에 원주방향으로 형성된 돌기일 수 있다. 상기 그루브 형성용 돌기를 가지는 롤러를 상하방향으로 위치시킨 다음 상기 롤러의 사이로 상기 필름을 통과시키는 경우 상기 필름에는 일정하게 그루브가 형성될 수 있다.

아울러 상기와 같은 그루브의 형성을 더욱 용이하게 할 수 있도록 상기 롤러의 전면에는 프리히터가 설치될 수 있으며 상기 롤러도 일정한 온도로 가열될 수 있다. 본 발명의 필름의 경우 수평으로 연신이 가능한 열가소성 폴리우레탄을 사용하고 있으므로, 적절한 온도로 가열하는 경우 상기 필름의 표면에 연화될 수 있다. 따라서 상기 필름을 가열하기 위한 프리히터를 사용함과 더불어 상기 롤러를 일정온도로 가열하는 것으로 상기 필름의 표면에 용이하게 그루브를 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 그루브가 형성된 이후 상기 필름의 일면 또는 양면에 점착제를 도포할 수 있다. 상기 점착제는 점착제 도포수단(530)을 통하여 도포될 수 있으며, 상기 점착제는 스프레이 또는 롤러를 이용하여 상기 필름의 표면에 도포될 수 있지만 본 발명의 필름은 표면에 다수개의 그루브가 형성되어 있으므로 스프레이 분사방식을 이용하여 상기 점착제를 도포하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 점착제의 도포가 완료된 이후 합지수단(540)를 통하여 상기 필름의 일면 또는 양면에 이형필름을 부착할 수 있다. 상기 이형필름은 상기 점착면에 부착되어 본 발명의 점착성 테이프의 사용이전까지 점착면의 경화를 방지함과 동시에 점착면에 이물질이 부착되지 않도록 하는 필름으로, 폴리에틸렌 테리프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌과 같은 고분자 소재로 제작되는 필름이거나 철, 구리, 알루미늄, 아연, 주석 또는 납으로 제조되는 포일일 수 있다.

상기 합지수단은 상기 이형필름을 상기 점착면에 균일하게 부착할 수 있는 수단이라면 제한없이 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

100 : 열가소성 폴리우레탄 필름
110 : 그루브
120 : 파단부
200 : 점착제
210 : 폴리머계 비드
300 : 이형필름
400 : 활성에너지 경화층
510 : 필름제조부
520 : 그루브 형성용 롤러
530 : 점착제 도포수단
540 : 합지수단

Claims

점착테이프 제조장치를 이용하여 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프를 제조하는 방법에 있어서,
폴리올과 이소시아네이트를 혼합한 다음, 일축연신을 통하여 열가소성 폴리우레탄 필름을 제조하는 단계;
상기 폴리우레탄 필름의 양면을 롤러로 압착하여 연신방향과 동일한 방향으로 그루브를 형성하는 단계;
상기 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 점착제를 코팅하는 단계;
상기 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 단계를 포함하며,
상기 폴리올은 폴리에테르계 또는 폴리에스테르계 폴리올이며,
상기 이소시아네이트는 방향족 이소시아네이트, 지방족 이소시아네이트 또는 이들의 조합이고,
상기 점착테이프 제조장치는,
일축 연신이 가능한 필름제조부;
상기 필름제조부에서 배출되는 폴리우레탄 필름의 상부 및 하부를 압착하여 그루브를 형성하는 그루브 형성용 롤러;
상기 그루브가 형성된 폴리우레탄 필름의 상면과 하면에 접착제를 도포하는 점착제 도포수단; 및
상기 점착제가 도포된 폴리우레탄 필름의 양면에 이형필름을 부착하는 합지수단을 포함하며,
상기 폴리우레탄 필름은 75㎛~100mm의 두께를 가지고, 25℃의 온도 및 1.0Hz의 주파수에서 측정된 저장 모듈러스(G'a25)가 1.0x106Pa 미만인 활성 에너지 경화층을 포함하며, 상기 활성 에너지 경화층은 중합 가능한 불포화 이중 결합을 갖는 폴리 우레탄 및 2 내지 4 개의 중합 가능한 불포화 이중 결합을 갖는 아크릴 레이트 화합물을 포함하고, 상기 아크릴 레이트 화합물은 상기 불포화 이중 결합을 갖는 폴리 우레탄 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부이며,
상기 폴리에테르계 폴리올은 다가 알코올이나 이가 이상의 활성수소를 가지고 있는 화합물인 출발물질에 공중합체 폴리올로부터 선택될 수 있으며,
상기 폴리우레탄을 제조함에 있어서 상기 폴리올과 이소시아네이트 사이의 가교반응을 촉진하기 위하여 촉매가 더 혼합되고,
상기 촉매는 N,N-디메틸사이클로헥실아민(N,N-dimethylcyclohexylamine), N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민(N,N,N',N'-pentamethyldiethylenetriamine), 트리에틸렌디아민(triethylenediamine), 디-N-부틸틴디라우릴레이트, 아세트산 칼륨, 아세트산 리튬, 아세트산 마그네슘, 유기주석 화합물, 유기티타늄 화합물 또는 이들의 조합이며,
상기 방향족 이소시아네이트는 디페닐메탄디이소시아네이트(4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, MDI), 폴리머릭디페닐메탄디이소시아네이트(polymeric 4,4'-Diphenylmethnae diisocyanate, PMDI), 톨루엔디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 1-4 페닐렌디이소시아네이트(1,4-phenylene diisocyanate, PPDI) 또는 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(1,5-Naphthalene diisocyanate, NDI)이며,
상기 지방족 이소시아네이트는 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(1,6-Hexamethylene diisocyanate, HDI), 이소포론디이소시아네이트(Isoporon diisocyanate, IPDI) 또는 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, H12MDI)인 것을 특징으로 하는 점착력이 우수한 아크릴계 점착테이프 제조방법.
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