KR20090064325A - 연신 박리 테이프 - Google Patents

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데이지 사카시타
후미오 나이토
가즈유키 츠치야
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Abstract

본 발명은 테이프 기재의 표면에 바로 점착제층을 형성하여, 연신성이 좋은 연신 박리 테이프를 더욱 저렴하게 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 연신 박리 테이프(1)의 테이프 기재(2)로서, 메탈로센계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지의 발포 시트를 사용하여, 그 표면에 바로 점착제를 도포한다.

Description

연신 박리 테이프{STRETCH RELEASABLE ADHESIVE TAPE}
본 발명은, 피부착면에 부착된 점착 테이프를 피부착면과 대략 평행한 방향으로 잡아당김으로써 떼어낼 수 있는 연신 박리 테이프에 관한 것으로, 더 자세하게 말하면, 테이프 기재(其材)와 점착제층과의 사이의 계면 강도를 높인 연신 박리 테이프에 관한 것이다.
연신 박리 테이프란, 벽 등의 피부착면에 포스터나 후크 등을 설치할 때에 사용되는 점착 테이프의 일종으로, 피부착면을 따라 평행하게 잡아 떼어냄으로써, 피부착물이나 벽면을 손상시키지 않고, 누구나 간단하게 떼어낼 수 있다는 특징이 있다(예를 들면 일본국 특허공개2004-339353호 공보 참조).
이 종류의 연신 박리 테이프는, 연신 박리하기 쉽도록, 예를 들면 EVA 수지(에틸렌 아세트산 비닐 공중합체)나 발포 수지 시트 등의 유연한 테이프 기재가 사용되고 있다. 그러나, 종래의 테이프 기재는, 그 자체의 연신 강도가 약하고, 제거시에 테이프 기재가 먼저 파단(破斷)되어, 벽면에 남는 경우가 있었다.
그래서, 종래는 테이프 기재의 표면에 라미네이트 필름을 설치하여 연신 강도를 높이고 있었지만, 라미네이트 필름을 설치하는 만큼, 생산 비용이 높아진다. 또, 라미네이트 필름의 표면에 점착제층을 설치하기 때문에, 필름층과 점착제층과의 계면 강도의 설계가 어려웠다. 또한, 라미네이트에 의해 발포체가 가지는 유연성이 손상될 뿐 아니라, 요철면에 대한 흡수성(추종성)이 저하한다.
그래서, 본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 테이프 기재의 연신성을 높이고, 또한, 점착제층의 투묘성(投錨性)이 좋은 연신 박리 테이프를 더 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이하에 나타내는 몇 가지 특징을 구비하고 있다. 테이프 기재의 한쪽 면 또는 양면에 점착제층을 형성하여 이루어지는 점착 테이프이고, 인장(引張) 하중을 가함으로써 상기 테이프 기재가 늘여져 피부착면으로부터 떨어지는 연신 박리 테이프에서, 상기 테이프 기재는, 메탈로센(metallocene)계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지의 발포 시트로 이루어진다.
이것에 의하면, 테이프 기재에 메탈로센계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지의 발포 시트를 사용함으로써, 종래와 같이 라미네이트 필름을 설치하여 테이프 기재의 연신성을 향상시키지 않고, 테이프 기재와 점착제층의 상승 효과에 의하여 연신성을 향상시킬 수 있다.
더 바람직한 형태로서, 테이프 기재의 두께가 0.55∼0.72mm인 것을 특징으로 하고 있다.
이것에 의하면, 테이프 기재의 두께를 0.55∼0.72mm로 한 것에 의하여, 조면(粗面)에 대한 추종성과 전단응력에 대한 변형량의 억제에 효과가 있다. 또한, 테이프 두께가 0.55mm 이하인 경우는, 조면에 대한 추종성이 저하(접착 면적의 저하)할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않고, 반대로 테이프 두께가 0.72mm보다도 두꺼운 경우는, 응력 변형이 커져 유지력이 저하하기 때문에 바람직하지 않다.
또, 더욱 바람직한 형태로서, 상기 테이프 기재의 인장 파단 강도가 0.9N/㎟ 이상이다.
이것에 의하면, 테이프 기재의 인장 강도를 0.9N/㎟ 이상으로 한 것에 의하여, 기재의 강도가 점착제의 강도보다 약하여 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 테이프 기재의 인장 강도를 0.9N/㎟ 보다도 작게 한 경우, 접착 강도보다 테이프 기재의 강도가 약하여 파괴될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또, 상기 테이프 기재는, 중합촉매로서 4가의 천이금속을 포함하는 메탈로센 화합물을 사용하여, 에틸렌과 α-올레핀을 공중합하여 이루어지는 직쇄형상 저밀도 포티에틸렌으로 이루어진다.
이것에 의하면, 발포 시트는, 중합촉매로서 4가의 천이금속을 포함하는 메탈로센 화합물을 사용하여, 에틸렌과 α-올레핀을 공중합하여 이루어지는 직쇄형상 저밀도 포티에틸렌으로 이루어짐으로써, 테이프 기재 자체가 종래보다도 높은 연신성을 얻을 수 있다.
또, 상기 테이프 기재의 표면에는, 상기 점착제층의 투묘성을 향상시키기 위한 표면 처리가 실시되어 있고, 그 처리면 위에 상기 점착제층이 바로 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 표면 처리는 코로나 방전 처리이다.
이것에 의하면, 테이프 기재의 표면에 표면 처리로서 코로나 방전 처리를 실 시하고, 그 처리면 상에 바로 점착제층을 설치함으로써, 코로나 방전에 의하여 테이프 기재의 표면에 미세한 요철이 다수 형성되고, 그곳에 점착제가 들어감으로써, 테이프 기재와 점착제층과의 계면 강도를 높일 수 있다. 또한, 표면 활성성을 육성하는 카르복실기와 점착제 중에 배합된 이소시아네이트 화합물이 반응하여 발포체 표면과 점착제의 결합을 강하고 단단하게 한다.
더욱 바람직한 형태로서, 상기 점착제층은, 주성분이 SBS 블록 공중합체로 이루어진다.
이것에 의하면, 점착제층으로서, 주성분이 SBS 블록 공중합체를 사용함으로써, 점착제 자체가 고연신성을 가지고, 테이프 기재의 표면에 직접 도포함으로써, 테이프 기재와의 상승 효과로 연신 박리성을 얻을 수 있다.
또, 상기 점착제층에는, 실리카 비즈가 상기 주성분 100 중량부에 대하여 5∼30 중량부 배합되어 있다.
이것에 의하면, 점착제층에 실리카 비즈를 SBS 블록 공중합체 100 중량부에 대하여 5∼30 중량부 배합함으로써, 실리카 비즈가 점착제의 투묘성을 높일 뿐 아니라, 연신 박리할 때에는, 점착제층의 표면에 실리카 비즈가 노출됨으로써, 더 작은 힘으로 떼어낼 수 있다.
또한, 실리카 비즈가 5 중량부 이하이면, 표면에 실리카 비즈가 노출되는 양이 적어, 연신 박리성이 부족해질 우려가 있기 때문에, 바람직하지 않다. 반대로, 실리카 비즈가 30 중량부를 넘으면, 점착제의 투묘성이 떨어질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또, 표면에 대한 접착 강도도 저하한다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연신 박리 테이프의 분해 사시도이고, 도 2는, 그 주요부 단면도이다. 도 3은, 연신 박리 테이프를 연신한 상태의 모식도이고, 도 4는, 각 실시예의 연신 박리 테이프의 응력-변형 곡선(S-S 곡선)이다. 도 5는, 연신 박리 강도를 측정한 강도-연신 곡선이다.
이 연신 박리 테이프(1)는, 테이프 기재(2)의 양면에 점착제층(3, 3)이 형성된, 이른바 양면 점착 테이프로 이루어진다. 연신 박리 테이프(1)의 양면에는, 점착제층(3, 3)의 표면을 보호하기 위한 세퍼레이터(4, 4)가 설치되어 있다. 본 발명에서, 세퍼레이터(4, 4)의 구성은 임의이어도 되기 때문에, 그 설명은 생략한다.
연신 박리 테이프(1)의 한쪽 끝측(도 1에서는 왼쪽)의 양면에는, 잡아당겨 떼어낼 때에 손에 의하여 파지되는 파지부(11, 11)가 설치되어 있다. 파지부(11, 11)에는, 예를 들면 직사각형 형상으로 형성된 수지 필름을 사용할 수 있고, 점착제층(3, 3)을 따라 점착되어 있다. 본 발명에서, 파지부(11, 11)의 구성은 임의적 사항이다.
테이프 기재(2)는, 연신 박리하기 쉽고, 또한, 적절한 고무 탄성을 가지고 있는 합성 수지가 바람직하고, 이 예에서는 메탈로센계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지의 발포 시트로 이루어진다. 또한, 발포 시트의 구성은, 연속 기포, 독립 기포 중 어느 하나이어도 된다.
가교 폴리올레핀계 수지로서는, 중합촉매로서 4가의 천이금속을 포함하는 메탈로센 화합물을 사용하여, 에틸렌과 α-올레핀을 공중합하여 이루어지는 직쇄형상 저밀도 포티에틸렌이 바람직하게 사용된다.
테이프 기재(2)는, 두께가 0.55∼0.72mm인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.60mm이다. 이것에 의하면, 조면에 대한 추종성과 전단응력에 대한 변형량의 억제에 효과가 있다.
또한, 테이프 두께가 0.55mm 이하인 경우는, 조면에 대한 추종성이 저하(접착 면적이 저하)할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않고, 반대로 테이프 두께가 0.72mm보다도 두꺼운 경우는, 응력 변형이 커져 유지력이 저하할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
또, 테이프 기재(2)는, 인장 강도가 0.9N/㎟ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.0N/㎟인 것이 바람직하다. 또한, 테이프 기재의 인장 강도를 0.9N/㎟보다도 작게 한 경우, 접착 강도보다 테이프 기재의 강도가 약하여 파괴될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
이러한 조건을 구비한 테이프 기재(2)를 사용함으로써, 종래와 같이 테이프 기재(2)의 표면에 보강용 라미네이트 필름을 맞붙이지 않고, 유연하고 고무 탄성을 가지는 연신 박리 테이프용의 테이프 기재를 얻을 수 있다.
테이프 기재(2)의 표면에는, 표면 처리로서 코로나 방전 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 코로나 방전 처리에 의하여 테이프 기재(2)의 표면에 미세 요철이 형성되기 때문에, 테이프 기재(2)의 표면적이 증가하고, 점착 제층(3, 3)의 투묘성이 향상된다. 또, 표면 활성성을 육성하는 카르복실기와 점착제 중에 배합된 이소시아네이트 화합물이 반응하여 발포체 표면과 점착제의 결합을 강하고 단단하게 한다.
점착제층(3, 3)은, 고유지성이고, 테이프 기재(2)의 가교 폴리올레핀계 수지에 동조할 수 있는 연신성을 가지는 점착제가 도포되어 있다. 이 예에서는, 점착제는 SBS 블록 공중합체계의 폴리머를, 테이프 기재(2)의 표면에 바로 기설정된 두께로 일정하게 도포한 것으로 이루어진다. 이 예에서, 점착제층(3, 3)은 0.1mm의 두께가 되도록 형성되어 있다.
이 예에서, 점착제는, SBS 블록 공중합체계인 폴리머를 모제(母劑)로, α피넨계 수지나 C5C9 석유계 수지 등의 점착제 성분, 나프텐계 오일 등이 첨가되고, 또한 산화 방지제나 자외선 흡수제 등의 각종 첨가제가 배합되어 있다.
이 예에서, 점착제에는, 이소시아네이트 수지가 더 첨가되어 있고, 이것에 의하면, 테이프 기재의 표면 처리와 강하게 결합되기 때문에, 더욱 계면 강도가 높아지고, 투묘성을 올릴 수 있다.
점착제에는 또한, 실리카 비즈가 기설정된 양 배합되어 있다. 이 예에서 점착제는 용제계이기 때문에, 내용제성을 가지는 실리카 비즈가 사용되고 있으나, 그 중에서도, 소수성 실리카 비즈는, 용제계 점착재로의 분산성이 좋기 때문에 더욱 바람직하다.
실리카 비즈는, 폴리머 100 중량부에 대하여 5∼30 중량부 배합되어 있는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5∼10 중량부 배합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 실리카 비즈가 5 중량부 이하이면, 표면에 실리카 비즈가 노출되는 양이 적어, 연신 박리성이 부족해질 우려가 있기 때문에, 바람직하지 않다. 반대로, 실리카 비즈가 30 중량부를 넘으면, 점착제의 투묘성이 떨어질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
이것에 의하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 피점착면(W) 사이를 따라 부착된 연신 박리 테이프(1)를 피부착면(W)을 따라 대략 평행(도면 중 화살표 방향)하게 잡아당김으로써, 테이프 기재(2)가 연신됨에 따라, 점착제층(3, 3) 내의 실리카 비즈(31)가 점착제층(3, 3)의 표면에 노출됨으로써, 점착력을 약화시켜 더 작은 힘으로 떼어낼 수 있다.
다음에, 본 발명의 구체적인 실시예로서, 이하의 방법으로 연신 박리 테이프를 제작하였다.
[테이프 기재의 제작]
메탈로센계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지 발포 시트로서, 세키수이카가쿠사제의 제품명 「보라라」를 사용하였다. 이 발포 시트(두께 0.6mm)를 18mm×38mm의 직사각형 형상으로 잘라내고, 그 양면에 코로나 방전 처리를 실시하였다.
[점착제의 제작]
점착제는, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체 고무로 이루어지는 주(主) 폴리머 100 중량부에, 테르펜계 수지(연화점 115℃) 40 중량부, 석유계 수지(연화점 80℃), 연화제 3 중량부 및 톨루엔디이소시아네이트(tolylene diisocyanate) 3 중량 부를 각각 첨가하였다.
또한, 이 점착제 100 중량부에 대하여, 소수성 실리카 비즈(후지실리시아카가쿠사제의 제품명 「사이로호빅 702」)를 10 중량부(실시예 1), 20 중량부(실시예 2), 30 중량부(실시예 3)를 각각 첨가하였다. 또, 비교예로서 실리카 비즈 미첨가인 것을 준비하였다.
[연신 박리 테이프의 제작]
이 각 점착제를 테이프 기재의 양면에 두께 0.1mm가 되도록, 표면에 바로 도포하여, 연신 박리 테이프를 제작하였다.
이들 각 샘플을 이용하여, 이하의 인장 시험 및 각종 성능 평가 시험을 실시하였다.
[인장 시험]
인장 시험기에 테이프 기재만을 척간 거리 50mm로 장착한 후, 인장 속도 300mm/min로 연신하였을 때의, 응력-변형 곡선을 기록하였다. 또, 동일한 방법으로, 연신 박리 테이프를 인장 시험에 제공하였다. 또한, 종래 형태의 테이프 기재를 인장 시험에 제공하였다.
점착제를 테이프 폭 18mm×점착제층(0.1mm×2)=3.6㎟의 단면적에 상당하는 원주형상(실형상)으로 가공한 후, 척간 거리 30mm로 인장 시험기에 장착하고, 인장 속도 300mm/min로 연신하였을 때의 응력-변형 곡선을 기록하였다.
[연신 강도 시험]
30mm 폭의 아크릴판에, 20mm 폭으로 조정한 연신 박리 테이프를 공기가 포함 되지 않도록 장착하고, 상온에서 30분간 방치한 후, 인장 속도 300mm/min로 연신하였을 때의 강도를 측정하였다.
[점착성 평가]
#25㎛의 PET 필름을 배접(lining)한 각 샘플을 스테인리스 판에 2kg 롤러 1 왕복으로 장착하고, 기설정된 시간 방치 후, 필링(peeling) 속도 300mm/min로 90°방향의 박리 점착력을 측정하였다.
[유지성 평가]
니토무즈사제 「탈부착 후크 M」에 각 샘플을 부착한 후, 다른 쪽 면을 스테인리스판에 부착하고, 상온에서 1시간 방치 후, 다시 40℃에서 30분 방치한 후, 후크에 2kg의 수직 가중을 가하였을 때 낙하하는지의 여부를 확인하였다.
[연신 박리성 평가]
니토무즈사제 「탈부착 후크 M」에 각 샘플을 부착한 후, 다른 쪽의 면을 멜라민 화장판, 폴리에스테르 화장판, 멜라민 도장판 및 유리판에 각각 점착하고, 상온에서 1시간 방치 후, 다시 40℃에서 7일간 방치한 후, 손으로 연신 박리시켜 보고, 테이프를 파단하지 않고 분리할 수 있는지의 여부를 확인하였다.
《인장 시험 평가 결과》
도 4에 나타내는 바와 같이, 테이프 기재 단체(單體)의 신장은 490%이고, 점착제 단체의 신장은 1300%이나, 그것들을 일체화한 연신 박리 테이프(테이프 기재 + 점착제)의 신장은 700%로서, 테이프 기재 단체보다도 200% 이상 신장이 증대하였다. 이것에 의하면, 테이프 기재의 양면에 라미네이트 필름을 가지지 않은 구조이 어도, 충분한 연신 특성을 얻을 수 있다.
《연신 강도 시험 평가 결과》
도 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 및 비교예 모두 연신 박리 강도는, 약 14N/㎟이다. 이것을 기초로 단위 면적당 연신 박리 강도를 산출하면, 14/(20×0.8)=0.9N/㎟가 된다. 이에 따라, 연신 박리에 필요한 테이프 강도는, 0.9N/㎟ 이상이 바람직하다.
《실시예 1》
[소수성 실리카 비즈] 10 중량부
[점착성(N/19mm)] 15
[40℃ 유지력] 20일 이상
[연신 박리성] 멜라민 화장판○, 폴리에스테르 화장판○, 멜라민 도장판○, 유리판○
《실시예 2》
[소수성 실리카 비즈] 20 중량부
[점착성(N/19mm)] 12
[40℃ 유지력] 20일 이상
[연신 박리성] 멜라민 화장판○, 폴리에스테르 화장판○, 멜라민 도장판○, 유리판○
《실시예 3》
[소수성 실리카 비즈] 30 중량부
[점착성(N/19mm)] 11
[40℃ 유지력] 20일 이상
[연신 박리성] 멜라민 화장판○, 폴리에스테르 화장판○, 멜라민 도장판○, 유리판○
《비교예》
[소수성 실리카 비즈] 0 중량부
[점착성(N/19mm)] 23
[40℃ 유지력] 20일 이상
[연신 박리성] 멜라민 화장판×, 폴리에스테르 화장판×, 멜라민 도장판×, 유리판×
상기 실시예 및 비교예의 결과의 정리를 표 1에 나타낸다.
Figure 112008085626368-PAT00001
이상에 의하여, 이하와 같은 식견을 얻었다.
(1) 본 발명의 연신 박리 테이프는, 테이프 기재와 점착제의 상승 효과에 의하여, 테이프 기재 단체의 신장보다 약 200% 이상 신장이 향상하기 때문에, 라미네이트 필름을 설치하지 않아도, 충분한 연신 박리성을 얻을 수 있다.
(2) 소수성 실리카 비즈의 첨가량이 증가하면, 점착성은 저하하지만, 유지력 등에 특별히 영향은 보이지 않는다.
(3) 소수성 실리카 비즈를 미첨가한 것은, 점착력이 너무 커진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 연신 박리 테이프의 분해 사시도,
도 2는 상기 연신 박리 테이프의 주요부 단면도,
도 3은 본 발명의 연신 박리 테이프의 연신한 상태를 나타내는 모식도,
도 4는 테이프 기재, 점착제 및 연신 박리 테이프의 인장 응력-연신 곡선(S-S 곡선)도,
도 5는 연신 박리 테이프의 강도-연신 곡선이다.

Claims (8)

  1. 테이프 기재의 한쪽 면 또는 양면에 점착제층을 형성하여 이루어지는 점착 테이프이고, 인장 하중을 가함으로써 상기 테이프 기재가 늘여져 피부착면으로부터 떨어지는 연신 박리 테이프에 있어서,
    상기 테이프 기재는, 메탈로센계 촉매를 사용하여 가교한 가교 폴리올레핀계 수지의 발포 시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 테이프 기재의 두께가 0.55∼0.72mm인 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 테이프 기재의 인장 파단 강도가 0.9N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 기재는, 중합촉매로서 4가의 천이금속을 포함하는 메탈로센 화합물을 사용하여, 에틸렌과 α-올레핀을 공중합하여 이루어지는 직쇄형상 저밀도 포티에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 기재의 표면에는, 상기 점착제층의 투묘성을 향상시키기 위한 표면 처리가 실시되어 있고, 그 처리면 위에 상기 점착제층이 바로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 표면 처리는 코로나 방전 처리인 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층은, 주성분이 SBS 블록 공중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층에는, 실리카 비즈가 상기 SBS 블록 공중합체 100 중량부에 대하여 5∼30 중량부 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 연신 박리 테이프.
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