KR102575080B1 - 디스플레이용 내충격 방수테이프 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 발포 기재층의 밀도를 0.5~0.9g/㎤로 조절함으로써 내구성이 우수하면서도 내충격성과 방수성이 뛰어난 디스플레이용 내충격 방수테이프에 관한 것이다.
개시된 내용은 발포 기재층; 상기 발포 기재층의 상면 및 하면에 각각 형성되는 제1 및 제2 점착층; 상기 제1 점착층의 상면에 형성되는 제1 이형층; 및 상기 제2 점착층의 하면에 형성되는 제2 이형층을 포함하며, 상기 발포 기재층의 밀도는 0.5~0.9g/㎤인 디스플레이용 내충격 방수 테이프를 일 실시예로 제시한다.

Description

디스플레이용 내충격 방수테이프{Waterproof tape for display devices with excellent impact resistance}
개시된 내용은 디스플레이용 내충격 방수테이프에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
화상 표시 장치 또는 입력 장치를 탑재한 전자 기기에는 조립을 위해 양면 테이프가 주로 사용되고 있다. 이러한 양면테이프는 전자기기의 표면을 보호하기 위한 커버 패널을 터치 패널 모듈 또는 디스플레이 패널 모듈에 접착시키거나 터치 패널 모듈과 디스플레이 패널을 접착시키기 위해 사용한다.
그런데 사용자가 수분이 많은 다습한 환경이나 해변과 같은 장소에서 휴대한 모바일 기기가 물에 침수하게 되면, 내부에 수분이 다량으로 침투하게 되어 기기가 망가지는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 개선하기 위한 방법으로서, 특허문헌 1에는 상하 복층 구조로 적층 되는 기재층, 상기 기재층 사이에 개재되는 점착층 및 상기 기재층의 외면에 형성되는 코팅발포점착층을 포함하는 굴곡부착 성능이 개선된 내충격성 방수 테이프에 대해 개시되어 있다.
그러나 전술한 특허문헌 1은 방수테이프의 기재가 되는 상기 기재층이 발포 폼으로 형성되어 있지 않아 내구성과 내충격성이 다소 미흡하다는 문제점이 있다.
특허문헌 1 : 한국 등록특허 10-2272392호
개시된 발명은 내구성이 우수하면서도 내충격성과 방수성이 뛰어난 디스플레이용 내충격 방수테이프를 제공하고자 한다.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용은 발포 기재층; 상기 발포 기재층의 상면 및 하면에 각각 형성되는 제1 및 제2 점착층; 상기 제1 점착층의 상면에 형성되는 제1 이형층; 및 상기 제2 점착층의 하면에 형성되는 제2 이형층을 포함하며, 상기 발포 기재층의 밀도는 0.5~0.9g/㎤인 디스플레이용 내충격 방수 테이프를 일 실시예로 제시한다.
개시된 내용의 특징에 따르면, 상기 발포 기재층은 폴리에틸렌이며, 두께는 50~300㎛일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 점착층은 아크릴 수지 100 중량부, 경화제 0.5~1.5 중량부 및 용매 90~110 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴수지는 n-부틸아크릴레이트 90 중량부, 시클로헥실 메타크릴레이트 5~9 중량부 및 아크릴산 2~4 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴수지는 중량평균 분자량이 600,000~800,000g/mol일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 점착층의 두께는 50~150㎛일 수 있다.
개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 디스플레이용 내충격 방수테이프는 발포 기재층의 밀도를 0.5~0.9g/㎤로 조절함으로써 내구성이 우수하면서도 내충격성과 방수성이 뛰어나다는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 디스플레이용 내충격 방수테이프를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 내용의 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 방수테이프는 발포 기재층(10); 상기 기재층의 상면 및 하면에 각각 형성되는 제1 및 제2 점착층(21, 22); 상기 제1 점착층의 상면에 형성되는 제1 이형층(31); 및 상기 제2 점착층의 하면에 형성되는 제2 이형층(32)을 포함할 수 있다.
상기 발포 기재층(10)은 방수테이프의 기재가 되는 층으로, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌 및 폴리아미드로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 특히 폴리에틸렌이 바람직하다.
상기 발포 기재층(10)은 50~300㎛의 두께로 형성되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 180~220㎛의 두께로 형성되는 것일 수 있다. 두께가 50㎛ 미만이면 외부의 충격에 의해 방수테이프가 쉽게 변형되거나 수축되어 내충격 기능이 저하될 수 있으며, 300㎛를 초과하면 방수테이프의 전체 두께가 두꺼워져 접착력이 감소할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
상기 발포 기재층(10)의 밀도는 0.5~0.9g/㎤로 형성되는 것일 수 있다. 상기 발포 기재층의 밀도는 발포 전 기재층의 두께(㎛)를 발포 후 기재층의 두께(㎛)로 나눈 값에 해당한다. 상기 언급한 밀도 범위를 만족하는 방수테이프는 내충격성이 매우 우수하고, 발포비율 100~200%, 인장강도 4.0~7.0kgf/25mm, 및 신율 280% 이상을 만족할 수 있다. 상기 기재층의 밀도가 0.5g/㎤ 미만인 경우에는 인장강도와 신율이 낮아 내충격 기능이 저하되며, 0.9g/㎤를 초과하는 경우에는 충격에 의해 쉽게 변형되어 내충격 기능이 저하된다.
상기 제1 및 제2 점착층(21, 22)은 상기 발포 기재층의 상면 및 하면에 각각 형성되며, 상기 발포 기재층(10)과 상기 제1 및 제2 이형층(31, 32)을 합지하는 역할을 한다. 상기 제1 및 제2 점착층은 50~150㎛의 두께로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 60~90㎛의 두께로 형성될 수 있다. 두께가 50㎛ 미만이면 상기 발포 기재층과 상기 이형층을 합지시키는 점착성능이 저하되고 내충격성이 저하되며, 두께가 150㎛를 초과하면 방수테이프의 전체 두께가 두꺼워져 접착력이 감소할 수 있으므로 바람직하지 못하다.
상기 제1 및 제2 점착층(21, 22)은 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 경화제 0.5~1.5 중량부 및 용매 90~110 중량부를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 구성으로 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 코팅한 후 150~200℃의 온도에서 건조하여 상기 제1 및 제2 점착층(21, 22)을 제조할 수 있다.
상기 아크릴 수지는 n-부틸아크릴레이트 90 중량부, 시클로헥실 메타크릴레이트 5~9 중량부 및 아크릴산 2~4 중량부를 포함하며, 중량평균 분자량이 600,000~800,000g/mol일 수 있다.
상기 경화제는 수지 간 가교 결합을 할 수 있도록 하기 위해 첨가하는 물질로 고분자의 관능기의 형태에 따라 적절히 선택 및 혼합하여 사용할 수 있다. 경화제로는 톨루엔디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 및 이소시아네이트(Isocyanate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트(Isocyanate)를 사용할 수 있다. 이러한 경화제는 아크릴 수지 100 중량부에 대하여, 0.5~1.5 중량부로 포함될 수 있는데, 0.5 중량부 미만이면 경도가 낮아지며 경화가 늦어질 수 있고, 1.5 중량부를 초과하면 경도가 과도하게 증가함으로써, 내반발성 저하에 따른 들뜸 현상이 쉽게 나타날 수 있다.
상기 용매는 점도 보정 및 점착 코팅 시 작업성, 점착 표면과 내부의 건조를 조정하기 위한 첨가하는 물질로, 그 사용에 있어서 크게 제한은 없다. 용매로는 톨루엔(Toluene), 메틸알콜(Methanol), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 및 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상, 바람직하게는 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone)을 사용할 수 있다. 이러한 용매는 아크릴 수지 100중량부에 대하여, 90~110 중량부로 포함될 수 있다. 상기 언급한 범위를 벗어나는 경우 점도가 낮아지고 방수테이프의 접착 성능이 저하될 수 있다.
상기 제1 이형층(31) 및 제2 이형층(32)은 각각 상기 제1 점착층(21)의 상면 및 상기 제2 점착층(22)의 하면에 형성되며, 상기 제1 및 제2 점착층(21, 22)의 오염을 방지하고 보호하는 역할을 하며, 디스플레이 적용 부위에 형성할 때 쉽게 이형되어 작업의 편의성을 도모하는 역할을 한다. 업계에서 사용되는 것이라면 그 종류에 제한 없이 사용될 수 있으나, 폴리에스터계 소재가 바람직하며, 기계적 물성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 및 제2 이형층(31, 32)은 40~60㎛의 두께로 형성될 수 있는데, 40㎛ 미만이면 이형층을 박리할 때 균열이 자주 발생하며, 60㎛를 초과하여 형성되면 방수테이프의 두께가 지나치게 두꺼워져 바람직하지 못하다.
상기 제1 및 제2 이형층(31, 32)은 추가적으로 엠보(Embo)처리를 하여 상기 제1 및 제2 점착층(21, 22)으로부터 쉽게 이형되게 할 수 있으며, 방수테이프를 디스플레이에 적용하기 직전에 방수테이프로부터 박리된다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 더욱 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
50 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 이형층 면에, 아크릴 수지(노르말부틸아크릴레이트 90 중량부, 시클로헥실 메타크릴레이트 7중량부, 아크릴산 3 중량부를 중합하여 이루어지며, 중량평균 분자량이 700,000) 100 중량부, 경화제(이소시아네이트) 1 중량부 및 용매(메틸에틸케톤) 100 중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물을 콤마 코팅 방식으로 75 마이크로미터 두께로 코팅한 후 170℃에서 건조하여 점착층을 형성하였다. 그리고 상기 점착층의 상부면에 두께가 200 마이크로미터, 밀도가 0.5g/cm3인 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)으로 형성되는 발포 기재층을 합지하였다. 상기 발포 기재층 반대면에 동일한 방법으로 75 마이크로미터 점착층을 코팅 및 건조하고 합지한 후 350 마이크로미터의 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.6g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.7g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.8g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.9g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.3g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 0.4g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조 하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1의 발포 기재층을 밀도 1.0g/cm3 폴리에틸렌 폼 필름(제조사: 영보화학)로 변경 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 내충격 방수 테이프를 제조 하였다.
[실험예 1] 인장 강도 및 신율 평가
실시예와 비교예 샘플을 가로 25mm X 세로 100mm 자른 후 인장강도 시험기에 부착 시켜 10mm/min 속도로 신율 300%가 될 때까지 평가하여 최대 인장강도(하중)을 측정 하였다. 신율 300% 미만 시편은 파단점에서의 인장강도와 신율을 기록하였다.
[실험예 2] 충격변형 평가
실시예와 비교예 샘플을 가로 15.5mm X 세로 15.5mm X 살폭 0.7mm로 자른 후 가로 45mm X 세로 45mm X 두께 4mm X 가운데 hole 10mm 인 마그네슘(Mg) 플레이트의 중간에 부착을 하고 해당 샘플 상면에 가로 20mm X 세로 20mm 인 강화 유리 플레이트를 부착시켰다. 준비된 샘플을 24℃에서 72시간 방치시켜 샘플과 플레이트를 안착 시켰다.
1) 충격변형 수직 평가
높이 50mm X 길이 50mm 블록 2개를 간격 35mm로 위치 한 후 상기 준비된 샘플을 강화 유리 플레이트가 아래를 향하도록 위치시켰다. 마그네슘 플레이트 hole 에 충격을 가할 수 있는 지름 5mm 스테인리스 금속 막대를 위치시키고 50g의 추를 높이 150mm 에서 금속 막대 위로 낙하시켜 마그네슘 플레이트와 강화 유리 플레이트가 분리되는 횟수를 표기하였다. 플레이트 분리는 충격에 의해 내충격 방수 테이프의 변형 및 파괴에 의해 발생한다.
2) 충격변형 전단 평가
높이 50mm X 길이 50mm 블록 2개를 고정할 수 있는 지그에 위치시키고 상기 준비된 샘플을 세로로 세운 후 10mm가 블록 사이에 물리도록 하여 고정 시켰다. 세로로 위치한 강화 유리 플레이트 상부면에 지름 5mm 스테인리스 금속 막대를 위치 시키고 50g의 추를 높이 500mm에서 금속 막대 위로 낙하시켜 마그네슘 플레이트와 강화 유리 플레이트가 분리되는 횟수를 표기하였다.
[실험예 3] 재작업성 및 잔사 평가
실시예와 비교예 샘플을 가로 25mm X 세로 150mm로 자른 후 가로 70mm X 세로 200mm 강화 유리 시편에 부착하고 상온 72시간 경과 후 샘플을 제거하였다. 이때 파단 없이 깨끗이 제거되면 OK로 표기하고 파단이 발생하면 NG라고 표기하였다. 그리고 강화 유리면에 점착제가 잔류하면 잔사 존재라고 표기하였다.
[실험예 4] 방수 평가
실시예와 비교예 샘플을 가로 48mm X 세로 48mm 로 자른 후 가로 47.3mm X 세로 47.3mm 잘라내어 사각형 모양이 유지되는 형태로 살폭 0.7mm인 샘플을 준비 하였다. 그리고 가로 60mm X 세로 60mm X 두께 6.5mm 마그네슘(Mg) 플레이트와 동일 크기의 폴리카보네이트(PC) 플레이트 위에 샘플을 부착시킨 후 가로 50mm X 세로 50mm X 두께 2.8mm 유리 플레이트를 부착시켰다. 준비된 샘플을 24℃에서 72시간 방치시킨 후 물 2m 채워진 수조에 넣었다. 144시간 경과 후 샘플을 수거하여 누수 유/무를 확인 하였다. 누수가 없는 샘플은 Pass로 표기하였고 누수 된 샘플은 NG로 표기한다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
발포 기재층 발포 전 두께(㎛) 100 120 140 160 180
발포 후 두께
(㎛)		 200 200 200 200 200
밀도(g/cm3) 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
발포 비율(%) 200 167 143 125 111
인장강도(kgf/25mm) 4.0 4.7 5.5 6.1 6.6
신율(%) 280 300이상 300이상 300이상 300이상
충격 변형
(횟수)		 수직 5 7 11 9 7
전단 7 9 12 12 13
재작업성 및 잔사 없음 없음 없음 없음 없음
Waterproof(IPX 8) Pass Pass Pass Pass Pass
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3
발포 기재층 발포 전 두께(㎛) 60 80 200
발포 후 두께(㎛) 200 200 200
밀도(g/cm3) 0.3 0.4 1
발포 비율(%) 333 250 0
인장강도(kgf/25mm) 2.9 3.5 7.5
신율(%) 210 240 300이상
충격 변형
(횟수)		 수직 1 3 1
전단 5 7 13
재작업성 및 잔사 없음 없음 없음
Waterproof(IPX 8) NG NG NG
표 1 및 표 2를 참조하면 실시예 1 내지 5가 비교예 1 내지 3에 비해 전반적으로 인장강도, 신율, 방수성이 모두 우수한 수준으로 나타남을 확인할 수 있었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 발포 기재층
21: 제1 점착층
22: 제2 점착층
31: 제1 이형층
32: 제2 이형층

Claims (6)

  1. 폴리에틸렌 발포 기재층;
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층의 상면 및 하면에 각각 형성되는 제1 및 제2 점착층;
    상기 제1 점착층의 상면에 형성되는 제1 이형층; 및
    상기 제2 점착층의 하면에 형성되는 제2 이형층;을 포함하고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층의 밀도는 0.5~0.9g/㎤이고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층의 두께는 180~220㎛이고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층의 인장강도가 4.0~6.6 kgf/25mm이고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층의 신율이 280%이상이고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층은 하기 방법 1에 따른 수직 충격 변형 횟수가 5 ~ 11이고,
    상기 폴리에틸렌 발포 기재층은 하기 방법 2에 따른 전단 충격 변형 횟수가 7 ~ 13이고,
    상기 제1 및 제2 점착층은 아크릴수지 100 중량부, 경화제 0.5~1.5 중량부 및 메틸에틸케톤 용매 90~110 중량부를 포함하고,
    상기 아크릴수지는 n-부틸아크릴레이트 90 중량부, 시클로헥실 메타크릴레이트 5~9 중량부 및 아크릴산 2~4 중량부를 포함하고,
    상기 아크릴수지는 중량평균 분자량이 600,000~800,000g/mol인 디스플레이용 내충격 방수테이프.
    [방법 1]
    높이 50mm X 길이 50mm 블록 2개를 간격 35mm로 위치 한 후 준비된 샘플을 강화 유리 플레이트가 아래를 향하도록 위치시켰다. 마그네슘 플레이트 hole 에 충격을 가할 수 있는 지름 5mm 스테인리스 금속 막대를 위치시키고 50g의 추를 높이 150mm에서 금속 막대 위로 낙하시켜 마그네슘 플레이트와 강화 유리 플레이트가 분리되는 횟수를 표기하였다.
    [방법 2]
    높이 50mm X 길이 50mm 블록 2개를 고정할 수 있는 지그에 위치시키고 준비된 샘플을 세로로 세운 후 10mm가 블록 사이에 물리도록 하여 고정시켰다. 세로로 위치한 강화 유리 플레이트 상부면에 지름 5mm 스테인리스 금속 막대를 위치시키고 50g의 추를 높이 500mm에서 금속 막대 위로 낙하시켜 마그네슘 플레이트와 강화 유리 플레이트가 분리되는 횟수를 표기하였다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 점착층의 두께는 50~150㎛인 디스플레이용 내충격 방수테이프.
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