KR20060092577A - 상변화물질을 함유한 점착제 시트 - Google Patents

상변화물질을 함유한 점착제 시트

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Abstract

본 발명은 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐과 점착제로 구성된 점착제층을 포함하는 점착제 시트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상변화물질을 함유하는 매체를 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체에 밀착시킴으로써 열전달 저항으로 작용하는 공극을 최소화하고 상변화물질과 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체의 간격을 최소화하여 대상물체의 열을 용이하게 흡수하거나 방출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상변화물질, 캡슐, 점착제, 시트

Description

상변화물질을 함유한 점착제 시트{An Adhesive Sheet Containing Phase Change Materials}
도 1은 본 발명에 따른 점착제 시트의 구성도이다.
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 표면층 4 : 점착제층
6 : 마이크로캡슐 8 : 점착제
10 : 이형층
본 발명은 상변화물질을 포함하는 점착제 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열을 흡수하거나 방출할 수 있는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 점착제에 분산시켜 점착제층을 구성하고, 상기 점착제층을 원하는 대상물체에 부착하여 상기 대상물체의 과도한 온도변화를 방지하도록 하는 점착제 시트에 관한 것이다
상변화물질은 자체 잠열을 이용하여 주변의 열을 흡수하거나 방출함으로써 주변의 온도 또는 적용 제품의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 사용되거나 에너지를 절약하기 위한 열저장매체로 사용되고 있으며, 이와 같은 상변화물질은 고체에서 액체로 상전이 될 경우 액체로 상전이된 상변화물질의 흐름성으로 인한 문제를 극복하기 위해 상변화물질을 마이크로캡슐 형태로 제조하여 사용하고 있다.
한편, 상변화물질이 상전이를 통하여 효과적으로 열을 흡수 또는 방출하기 위해서는 열전달속도가 높고, 열원에 접촉되는 접촉 면적이 넓어야 하는 바, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 가장 바람직한 방법은 상변화물질을 열을 흡수 또는 방출하기 위한 대상물체에 직접 접촉시키는 것이다.
그러나 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐은 자체적으로 접착성능을 갖지 못하여 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체 표면에 직접 부착되지 못하므로 현재까지는 대부분의 경우 기체, 액체 또는 고체를 중간 매개체로 하여 열원과 상변화물질 사이에 열전달이 이루어지도록 하고 있다.
이때, 열전달속도는 상변화물질과 접촉 대상물체의 중간에 어떠한 매개체를 사용하는가 그리고 상전이물질과 열원과의 간격이 얼마나 밀접한가에 따라 영향을 받게 된다.
특히, 열전도도가 높은 물질을 매개체로 이용하게 되면 열전도도가 낮은 매개체 보다 신속하게 열을 흡수 또는 방출할 수가 있으며, 일반적으로 이러한 매개체로 사용되는 물질로서 고체가 액체보다 더 효과적이고, 액체는 기체보다 더 효과적이다.
상온에서 공기의 경우 0.26W/mK, 헬륨의 경우 0.15W/mK의 열전도도를 갖고, 액체인 글리세린의 경우 0.28W/mK, 물의 경우 0.59W/mK의 열전도도를 갖으며, 고체인 유리의 경우 0.878W/mK, 알루미늄의 경우 204W/mK 그리고 은의 경우 419W/mK의 열전도도를 갖고 있다.
그러므로 이론적으로도 상변화물질과 열원 사이의 매개체로서 고체 특히 금속을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 그러한 방법의 하나로 일부에서는 금속 케이스내에 상변화물질을 넣어 대상물체에 적용시키는 경우도 있으나, 제조비용이 고가이며 장치의 중량이 높아 적용분야가 제한적이다.
한편, 전술한 상변화물질을 이용한 일례로서, 대한민국 공개특허 2003-0060101호에서는 캡술화된 상변화물질을 포함하는 부직포를 제조하여 춥거나 더운 환경에서 인체를 보호하는 것이 개시되어 있으나, 상기 부직포와 인체 사이에는 공기층 및 섬유층이 존재하여 상변화물질이 직접 인체와 접촉하는 경우보다 열전달속도가 낮다는 문제점이 있고, 대한민국 공개특허 10-2004-0110594호에서는 상변화물질 함유 캡슐을 이용하여 디스플레이 장치 내부에서 발생하는 열을 흡수하는 냉각장치를 개시하고 있으나, 상기 냉각장치의 경우 상변화물질을 함유한 캡슐이 액체 또는 기체 등의 매개체를 포함한 케이스 내에 고정되어 있어 열원으로부터의 열전달이 케이스 및 케이스 내부의 액체 또는 기체 등의 매개체로 인하여 신속하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 케이스내에 충진된 상변화물질을 포함하는 캡슐이 그 내부의 액체 또는 기체와의 밀도차이로 인해 장시간 사용할 경우 케이스의 하부로 가라앉거나 상부로 부상하게 되는 문제점 등이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명자들은 전술한 문제점을 극복하기 위하여 지속적으로 연구를 거듭해오던 중 상변화물질을 포함하는 마이크로캡슐을 점착성능을 갖는 점착제와 혼합하여 점착제층을 구성한 뒤 상기 점착제층을 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체에 직접 접착시켜 상기 대상물체에 열을 흡수 또는 방출시킬 수 있다는 점을 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위하여 도출된 것으로서, 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 점착제와 혼합하여 점착제층을 구성한 점착제 시트를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 및 점착제로 구성된 점착제층을 포함하는 점착제 시트를 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 점착제층의 일측으로 표면층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착제 시트를 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 점착제층의 일측에 형성된 표면층의 대향되는 타측으로 이형층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착제 시트를 제공한다.
여기서, 상기 점착제층은 필요에 따라 증점제, 습윤제 및 소포제 등의 첨가 제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 점착제 시트는 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체에 점착되어 열을 흡수 또는 방출하는 시트를 의미하는 것으로서, 보다 구체적으로 대상물체로는 PDP, LCD, LED 등의 디스플레이 장치의 열원이 발생하는 부위, 전자회로 칩이나 회로기판 등의 전기·전자용 부품이나 장치, 자동차용, 의료용, 건축·토목용, 일상생활용품 등에서 열원이 발생되는 부위 등이 해당될 것이다.
전통적으로 에너지를 저장하는 방법으로는 여러 가지 방법이 알려져 있으나, 가장 널리 사용되고 있는 방법은 에너지를 열의 형태로 저장하였다가 열의 형태로 회수하여 사용하는 열저장 방법이며, 열저장은 저장매체의 열용량을 이용하는 현열저장과 저장매체의 잠열을 이용하는 잠열저장 방법으로 구분된다. 잠열저장 방법은 현열저장 방법에 비해 단위 부피 및 단위 무게당 에너지 저장 용량이 크기 때문에 많이 연구되고 있으며, 필요한 온도 범위에 따라 그 온도 구간에서 상변화가 발생하는 잠열축열재를 개발하여 사용하고 있다.
특히, 고체와 액체간의 상변이에서는 비교적 작은 양의 부피변화를 동반하며 상변이가 이루어지므로 제한된 공간에서 내부 압력에 큰 변화없이 잠열의 출입이 가능하므로 많이 응용되고 있는 바, 열저장이 요구되는 특정 온도범위에서 상변화를 일으킬 수 있도록 적당한 상변이 온도를 가지면서도 잠열량이 큰 물질들을 선택하는 것이 요구된다.
따라서 본 발명에 따른 상변화물질로는 상온의 온도범위 내에서 상변화를 동반할 수 있는 물질이 고려될 수 있으며, 이러한 물질로서 사용 가능한 것은 당업계에서 통상적으로 사용하는 상변화물질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 Fe2O3 .4SO3 .9H2O, NaNH4SO4.2H2O, NaNH4HPO4 .4H2O, FeCl3 .2H2O, Na3PO4 .12H2O, Na2SiO3 .5H2O, Ca(NO3)2.3H2O, K2HPO4 .3H2O, Na2SiO3 .9H2O, Fe(NO3)3 .9H2O, K3PO4 .7H2O, NaHPO4 .12H2O, CaCl2 .6H2O, Na2SO4 .10H2O, Na(CH3COO).3H2O등을 포함하는 수화물 형태의 무기물이나 탄소수 11 내지 36개의 포화탄화수소 등을 포함한 유기화합물, n-옥타노익산(n-Octanoic acid), n-옥타데칸(n-octadecane), n-에이코산(n-eicosane), 아세트산, 유산(Lactic acid), 클로로아세트산(Chloroacetic acid-Cresol eutecitc) 등의 산(acid) 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 여기서, 상기 상변화물질은 전술한 물질들로 한정하는 것은 아니며, 상변화온도가 -20℃ 내지 150℃인 상변화물질 중 어떤 것을 사용해도 무방하다.
한편, 본 발명에 따른 상변화물질은 점착제와 혼입되기 전에 고분자물질로 캡슐화되거나 다공성 무기입자에 함침된 캡슐 형태로 사용하는 바, 상기 상변화물질을 코팅하여 캡슐화하는 물질로는 당업계서 통상적으로 사용하는 고분자물질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만 바람직하게는 우레탄, 아크릴, 멜라민-포름 알데히드 등의 고분자물질을 사용하는 것이 좋고, 상기 고분자물질을 이용하여 상변화물질을 캡슐화하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 캡슐화방법을 사용 한다.
또한, 본 발명에 따른 상변화물질은 특정적으로 다공성 무기입자에 함침되어 캡슐화될 수 있는 바, 이러한 경우 실리카, 이산화티타늄, 제올라이트, 카본블랙 등의 다공성 무기입자에 상변화물질을 함침시켜 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 제조할 수 있다.
여기서, 상기 다공성 무기입자로 사용되는 물질 중 그 물성 및 가격을 고려하여 볼 때, 실리카, 특히 바람직하게는 실리카 미세분말을 사용하는 것이 좋다.
더욱이, 상기 실리카 미세분말은 5 내지 20nm의 일차 입자경, 50 내지 500m2/g의 비표면적, 100 내지 400g/100g의 흡유량을 가지므로 상변화물질을 액화하여 실리카의 기공속으로 함침시키는 것이 가능하며, 소수성 상변화물질을 함침시킬 경우에는 소수성 실리카를, 친수성 상변화물질을 함침시킬 경우에는 친수성 실리카를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 점착제는 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐과 혼합되어 점착제층을 구성하는 것으로서, 점착테이프나 라벨분야에서부터 전기·전자용, 자동차용, 의료용, 건축·토목용 등에 이르기 까지 다양한 용도로 사용될 수 있고, 사용 가능한 점착제로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 점착제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 천연고무계, 아크릴계 및 실리콘계 점착제를 사용하는 것이 좋고, 그 형태에 따라서 에멀젼의 형태와 용액형으로 분류할 수 있다.
이때, 상기 에멀젼형은 물을 매체로 사용하기 때문에 유기용매를 사용할 때보다 내수성이나 접착물성이 떨어지지만 무공해 등의 장점이 있으며, 용액형은 톨루엔 등의 유기용매를 사용하는 경우와 용제를 사용하지 않는 핫멜트(hot melt)형으로 나눌 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 점착제층은 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 및 점착제 외에 추가로 증점제, 소포제 및/또는 습윤제 등의 첨가제를 포함할 수 있는 바, 상기 첨가제로 사용되는 증점제, 소포제 및 습윤제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 물질이라면 어떠한 것을 사용하도 무방하며, 대표적인 증점제로는 코팅방법 및 점착제의 종류 등에 따라 선택할 수 있지만, 바람직하게는 아카시아 검(Acacia Gum), 잔탄 검(xanthan gum) 및 트라가칸스 검(Tragacanth Gum)의 천연다당류, 하이드록시에틸 셀룰로즈(Hydroxyethyl Cellulose), 하이드록시프로필 셀룰로즈(Hydroxypropyl Cellulose), 메틸 셀룰로즈(Methyl Cellulose), 카르복시-메틸 셀룰로즈(Carboxy - Methyl Cellulose) 등의 셀룰로즈류 및/또는 폴리우레탄계 증점제, 아크릴계 증점제, 폴리비닐알콜계 증점제 등을 사용할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 표면층은 점착제층의 일측에 적층되어 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체와 점착제층 사이에 열을 전달하는 매개체로서 상기 점착제층에 적층될 수 있으면서 열전달속도가 빠른 물질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 알루미늄, 구리 등의 금속이나 종이 등을 사용할 수 있고, 부직포 또는 고분자필름 등 용도에 적합한 소재를 선택하여 사용할 수 있으며, 더 욱 바람직하게는 열전도도가 높은 알루미늄이나 구리 박막을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 이형층은 상기 표면층 및/또는 상변화물질 함유 마이크로캡슐을 포함한 점착제층을 보호하고 운반, 보관시 접착성능이 유지되도록 하며, 사용시 용이하게 제거될 수 있도록 하는 것으로서, 전술한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 당업계에서 통상적으로 사용되는 이형지 예를 들면, 양면테이프 또는 스티커 등에 사용되는 이형지 등을 사용하는 것이 좋다.
이하 본 발명에 따른 점착제 시트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 하기의 설명은 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 점착제 시트의 구성도로서 함께 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 점착제 시트는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6) 및 점착제(8)로 구성된 점착제층(4)으로 이루어져 있고, 필요에 따라 그 점착제층(4)의 일측으로 표면층(2)이 적층되어 형성될 수 있으며, 상기 점착제층(4)을 기준으로 표면층(2)에 대향되는 타측으로 이형층(10)이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)은 당업계에서 통상적으로 사용되는 상변화물질을 마이크로캡슐화 한 것으로서, 고분자물질을 이용하여 상변화물질을 코팅함으로써 캡슐화한 것 또는 다공성 무기입자에 상변화물질을 함침한 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
한편, 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)의 크기는 작을수록 좋지만, 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)의 바람직한 직경은 0.05 내지 100㎛인 것이 좋다.
본 발명에 따른 점착제(8)는 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)과 혼합하여 점착제층(4)을 구성하는 것으로서 자체적으로 점착성이 있고, 상기 점착제(8)와 혼합된 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)과 용이하게 혼합될 수 있으며, 상기 마이크로캡슐(6)에 생성될 수 있는 공극을 메울 수 있는 물질이라면 어떠한 것을 사용하여도 좋다.
한편, 본 발명에 따른 점착제층(4)은 전술한 바와 같이 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)과 점착제(8)가 혼합된 것으로서, 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)이 점착제(8)의 내부에 분산된 형태로 구성되며, 필요에 따라 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)과 점착제(8)외에 증점제, 소포제 및 습윤제 등의 첨가제를 점착제 100%건조중량% 대비 0.1 내지 10중량%를 더 첨가하여 제조할 수 있다.
이때, 상기 점착제층(4)을 구성하는 점착제(8)는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)과 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체와의 간격을 최소화할 수 있도록 밀착시키는 역할을 한다.
한편, 본 발명에 따른 점착제 시트는 상변화물질을 캡슐화하지 않고 첨가할 수도 있으나, 이러한 경우 상변화물질이 점착제(8)내에서 분산되지 않을 수도 있고, 액체-고체간의 상전이가 반복됨에 따라 상변화물질이 외부로 유출되거나 손실되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 바람직하게는 상전이물질을 마이크로캡슐 형태로 제조하여 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층(4)을 구성하는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)은 그 함량이 증가할수록 더욱 많은 열을 흡수 또는 방출할 수 있지만, 그 함량이 필요 이상으로 증가할 경우 점착성능이 감소될 수 있다. 또한, 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)의 함량이 감소할수록 상변화물질에 의한 열 흡수량이 적어 열의 흡수 또는 방출하는 효과가 미미해진다.
그러므로 본 발명에 따른 점착제층(4)을 구성하는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)은 점착제층(4)의 점착제(8) 100건조중량%에 대하여 5 내지 500중량%의 비율로 첨가할 수 있고, 바람직하게는 20 내지 300중량%의 비율로 첨가하는 것이 좋다.
아울러, 본 발명에 따른 점착제층(4)의 두께는 5 내지 500㎛가 바람직하며, 대상물체에서 발생하거나 또는 흡수해야할 열이 많아 많은 양의 상변화물질이 필요할 경우 상기 단위 점착제층(4)을 다수의 층으로 적층하거나 점착제층(4)에 표면층(2)이 부착된 단위시트를 다수의 층으로 구성하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 표면층(2)은 점착제층(4)의 일측에 적층되어 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체와 점착제층(4) 사이에 열을 전달하는 매개체로서, 열전달속도가 빠른 물질이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 알루 미늄이나 구리 박막을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 이형층(10)은 상기 표면층(4) 및 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐(6)을 포함한 점착제층(4)을 보호하고 운반, 보관시 접착성능이 유지되도록 하며, 상기 점착제 시트의 사용시 용이하게 제거될 수 있도록 하는 것으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 이형지를 사용하는 것이 좋다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 점착제 시트는 그 내부에 구성된 점착제(8)의 물성에 따라 사용부위에 반복적으로 붙였다 뗄 수 있는 스티커 형태로 사용될 수 있고, 필요에 따라 점착제층(4)의 양면에 이형층(10)을 적층한 뒤 양면테이프와 같이 점착제층(4)의 양면에 형성된 이형층(10)을 제거한 후 상기 점착제층(4)의 양면에 각각 열원을 접촉시켜 열을 흡수 또는 방출할 수도 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 점착제 시트의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에 따른 점착제 시트를 구성하는 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 제조하는 방법은 일반적인 마이크로캡슐레이션(microcapsulation) 방법이라면 어느 것을 사용하여도 무방하다. 이러한 일례로서, 본 발명에서는 상변화물질을 수용액상에서 유화과정을 통하여 분산시키고 오일의 표면에서 고분자를 중합하는 원리로 제조하는 것을 추천하며, 중합방법은 계면중합, In-situ 중합 및 코아세르베이션 방법을 사용할 수 있는 바, 바람직하게는 계면장력의 차이를 이용하여 제조하는 것을 추천한다.
여기서, 상변화물질이 소수성의 탄화수소인 경우에는 물과 함께, 친수성의 무기수화물인 경우에는 비극성 유기용매와 함께 반응을 진행하게 된다. 이때, 에멀젼을 형성하기 위하여 적절한 계면활성제를 사용하여야 하며 계면활성제의 양과 반응온도 및 교반속도 등을 조절하여 입자의 크기, 중합도 및 구형도를 조절할 수 있다.
이에, 상기 캡슐레이션 방법을 소수성인 상변화물질을 캡슐레이션 하는 것을 일례로하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 유화제를 상변화물질에 첨가하여 혼합시키고, 상기 혼합물에 상변화물질에 용해되는 유기용제를 첨가한다. 그 다음, 상기 혼합물을 교반 분산하여 입도를 조절한 뒤 교반을 유지하면서 캡슐화시키고자 하는 고분자물질을 상기 혼합용액에 첨가하여 반응시킴으로써 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 제조한다.
또한, 본 발명에 따른 상변화물질을 포함하는 마이크로캡슐은 다공성 무기입자에 상변화물질을 함침시켜 제조할 수 있는 바, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 상변화물질을 녹는점 온도 이상으로 가열하여 액상으로 제조한 뒤 상기 액상의 상변화물질의 점도가 500 내지 1000cP 정도를 유지하도록 주위온도를 유지하면서 약한 교반과 함께 다공성 무기입자를 상기 액상의 상변화물질에 투입한다.
그 다음, 상기 다공성 무기입자를 포함하는 액상의 상변화물질을 2000 내지 3000rpm의 속도로 교반하여 상기 액상의 상변화물질에 전단응력(shear stress)을 가하여 다공성 무기입자에 미세한 균열이 생기도록 한다. 이때, 상기 미세한 균열 이 생긴 다공성 무기입자는 액상의 상변화물질과 고르게 접촉하여 상기 상변화물질이 다공성 무기입자의 미세한 균열 또는 공극 속으로 함침되도록 한다. 그 다음, 상기 액상의 상변화물질이 함침된 다공성 무기입자를 냉각하여 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 제조한다.
전술한 바와 같이, 상변화물질을 캡슐화하거나 다공성 무기입자에 함침하여 본 발명에 따른 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 제조한 뒤 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐을 점착제와 혼합하여 점착제층을 제조하여야 하는 바, 건조된 점착제 100중량%를 기준으로 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 5 내지 500중량%를 혼합하고, 이를 나이프 코팅(knife coating), 롤 크팅(roll coating), 캘린더 코팅(calendar coating), 캐스트 코팅(cast coating), 침지 코팅(dip coating), 거품 코팅(foam coating) 등의 방법을 이용하여 원하는 두께를 갖는 시트로 제조하여 최종적인 점착제 시트를 제조한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
<실시예 1>
60℃로 유지시킨 무수 스티렌-말레이산(Styrene-maleic anhydride)[시그마, 미국] 5중량% 수용액 200 ml에 n-옥타데칸(n-octadecane)[시그마, 미국] 100g를 첨가한 뒤 10분간 교반하여 혼합물을 제조하였다. 그 다음, 60℃로 유지되는 물 100ml에 멜라민 단량체[준세이 케미칼, 일본] 35g 및 포르말린[준세이 케미칼, 일본] 35g을 첨가한 후 10분간 교반시킨 뒤 상기 무수 스티렌-말레이산 및 n-옥타데칸 혼합물을 첨가하여 4시간 동안 중합반응시켜 에멀젼 상태의 잠열축열캡슐을 제조하였다.
그 다음, 부틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트가 주원료로 혼합된 수성 아크릴레이트계 점착제[HPR 610, 합성양행, 한국] 100 건조중량%에 대하여 상기 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 50중량%를 혼합한 후, 아크릴계 회합형 증점제[AR 20, 합성양행, 한국]로 상온에서의 점도가 약 7,000cP가 되도록 첨가하여 점착제층을 제조하였다.
그 다음, 나이프 코터를 이용하여 점착제층 두께가 50㎛ 정도가 되도록 이형지[율촌화학, 한국] 상에 필름을 제조하고, 120℃에서 건조시킨 후 폴리프로필렌필름[3M, 미국]을 부착시켜 시트를 제조하였다.
그 다음, 상기의 상변화물질 함유 마이크로캡슐을 포함하고 있는 점착제층을 시차주사열량계[TA Instruments, 미국]를 사용하여 축열성능을 측정한 결과 43J/g의 열흡수 용량을 나타냈고, 상기 점착제 시트의 이형지를 제거하여 아세토니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 재질의 표면에 부착하여 필 테스트(peel test)를 수행한 결과 점착력이 315kgf/in2 이었으며, 시트가 단단히 부착되는 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐50중량% 대신 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 100중량%를 사용하였다.
상기의 방법으로 제조된 시트의 점착제층을 시차주사열량계를 사용하여 축열성능을 측정한 결과 63J/g의 열흡수 용량을 나타냈으며, 상기 점착제 시트의 이형지를 제거하여 아세토니트릴-부타디엔-스티렌 재질의 표면에 부착하여 필 테스트를 수행한 결과 점착력이 245kgf/in2 이었으며, 시트가 단단히 부착되는 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, 상변화물질을 함유하는 매체를 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체에 밀착시킴으로써 열전달 저항으로 작용하는 공극을 최소화하고 상변화물질과 열을 흡수 또는 방출하고자 하는 대상물체의 간격을 최소화하여 대상물체의 열을 용이하게 흡수하거나 방출할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐 및 점착제로 구성된 점착제층을 포함하는 점착제 시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층의 일측에 표면층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 점착제층의 일측에 형성된 표면층에 대향되는 타측에 이형층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층의 일측에 이형층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층이 점착제 100건조중량%에 대하여 상변화물질을 함유한 마이크로캡슐이 5 내지 500중량% 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 점착제층이 점착제 100건조중량%에 대하여 첨가제 0.1 내지 10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상변화물질이 Fe2O3 .4SO3 .9H2O, NaNH4SO4.2H2O, NaNH4HPO4 .4H2O, FeCl3 .2H2O, Na3PO4 .12H2O, Na2SiO3 .5H2O, Ca(NO3)2.3H2O, K2HPO4 .3H2O, Na2SiO3 .9H2O, Fe(NO3)3 .9H2O, K3PO4 .7H2O, NaHPO4 .12H2O, CaCl2 .6H2O, Na2SO4 .10H2O, Na(CH3COO).3H2O등을 포함하는 수화물 형태의 무기물이나 탄소수 11 내지 36개의 포화탄화수소 등을 포함한 유기화합물, n-옥타노익산, n-옥타데칸, n-에이코산, 아세트산, 유산, 클로로아세트산 등의 산 등을 단독 또는 혼합된 것을 포함하는 점착제 시트.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제 시트가 스티커 형태인 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
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