KR20110026567A - 공기배출통로가 형성된 감압성 접착 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스 필름에 스크린 인쇄법에 의해 패턴 형상으로 접착제를 도포하여 공기배출통로를 형성시킴으로써 피착면과 접착제층의 사이로부터 공기가 원활하게 배출되어 접착 시트의 작업성이 양호하게 되고, 동시에 유효접착면적을 증가시켜 접착면 표면의 평활도를 향상시킨 감압성 접착 시트에 관한 것이다.

본 발명은 베이스 필름의 표면에 스크린 인쇄법에 의해 양각의 패턴형상으로 이루어진 접착제층을 형성하되, 상기 패턴형상으로 되는 접착제층 사이의 음각은 격자모양으로 그 폭이 10~60㎛로 이루어지는 공기배출통로를 형성하며, 인접하는 공기배출통로 사이의 간격은 2~4㎜로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압성 접착 시트를 제공한다.

본 발명에 따르면, 접착 시트의 표면에 양각으로 도포되는 접착제층 자체에 공기배출통로를 형성하여 접착 시트 시공 시에 공기배출을 용이하게 함으로써 작업성이 양호함과 동시에 유효접착면적을 증대시켜 설계된 접착력과 내구성을 발휘할 수 있으며, 또한 피착면과 접착면의 평활도를 향상시킴으로써 접착 시트 표면의 외관을 균일하게 하는 효과가 있다.

스크린 인쇄법, 공기배출통로, 감압성 접착 시트

Description

공기배출통로가 형성된 감압성 접착 시트{A pressure sensitive adhesive sheet with air-eliminable channels and its manufacturing method}

본 발명은 접착제를 이용하여 필름을 피착면에 고정시키는 접착 시트에 관한 것이다. 접착시트는 예를 들어 자동차 류의 부품이나 기판의 표면을 장식하는 데 특히 유용하며, 반사 시트, 광고용 필름, 건축마감용 필름, 라벨 및 테이프 등 많은 분야에 적용할 수 있다.

필름은 주로 감압성 접착제에 의해 기판에 접착된다. 이러한 필름은 일반적으로 예를 들면, 자동차의 표면을 포함한 각종 기판에 접착된다. 접착제와 기판의 접촉면 사이의 계면이 필름의 성능에 중요하다. 접착제와 기판 사이의 계면은 사용된 접착제의 유형, 이용된 필름의 크기와 유형, 용품이 도포되는 기판의 표면, 이용된 도포 기술, 또는 이들의 조합에 의한 요인에 의해 영향을 받는다.

접착제 부착 필름, 즉 접착 시트는 기판의 표면상에 접촉하여 부착되는데, 기판에 부주의하게 부착된 경우에는 재부착하기가 특히 어려우므로, 기판에 부착된 접착 시트의 표면이 매끄럽지 못하여 부착 후에 재배치를 시도하는 경우, 접착 시트를 손상시키거나 그 접착 성능에 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

일반적으로 이러한 접착 시트를 제작하기 위해서는 압연이나 캐스팅을 통해 베이스 필름을 생산한 후, 이형지 위에 접착제를 코팅하고 접착제가 코팅된 면과 상기 베이스 필름을 합지하여 생산한다.

이형지는 일반적으로 종이에 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등이 피복되어 있으며, 그 위에는 접착제와의 박리를 용이하게 하기 위해 실리콘 등의 처리가 되어 있고, 또한 이형지의 이형면은 접착제가 균일한 두께로 도포되도록 평활도가 뛰어나게 만든다. 평활한 접착면을 갖는 필름은 피착면에 부착되는 과정에서 피착면과 접착제 사이에 공기가 배출되지 못하여 필름 표면이 부풀어 올라 외관 불량이 발생할 수 있으며, 배출되지 못한 공기층으로 인하여 피착면과의 접착면적 감소 및 열팽창으로 인하여 접착력의 감소를 초래한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 연속적인 접착제 층에 접착성이 없는 유리, 무기물, 금속 성분을 접착제 표면에 위치시켜 시트의 위치 조절을 가능하게 하는 동시에 공기배출의 용이성을 부여하기도 하고 접착제의 표면에 공기가 배출될 수 있는 통로를 제공함으로써 문제를 해결하고자 하는 노력이 있었다.

유럽공개특허 제279579호에는 불균일한 점착면을 가지는 연속적인 점착제 층을 포함한 압감 점착제 시트가 기재되어 있다. 이 불균일한 점착면을 가지는 연속적인 점착제 층에 의하여 시공시 다양한 피착면에 대해 초기 재배치성과 장기 재배치성을 모두 가질 수 있게 하였다.

일본공개특허 평6-212131호에서도 연속적인 점착제의 표면에 요철면을 부여하여 공기 제거의 용이성 및 시트의 재배치성을 향상시켰다. 특히 이 발명에서는 요철부의 높이는 10~20㎛, 저부폭은 50~100㎛, 요철부의 상부 평탄면 폭이 50~100㎛로 형성하여 재박리가 가능한 장식용 점착 시트를 제공하고 있다.

미국특허 제5650215호에는 문양의 측면 종횡비가 약 0.1 내지 약 10인 일련의 문양을 포함하는 미세 표면 구조를 갖는 연속적인 압감 점착제층을 포함하는 접착 테이프 및 전이 피복물을 비롯한 제품 제조에 관해 언급하였다. 미세 구조란 높이, 폭 및 길이 중 둘 이상은 메쉬 단위여야 하며, 미세 구조가 도입된 접착 테이프 및 전이 피복물을 비롯한 제품은 초기 재배치성을 얻을 수 있었다.

또한, 미국특허 제6524675호에서는 미세구조에 의해 형성된 공기 제거 채널의 부피를 점착제 임의의 500㎛ 직경의 원 면적 당 1 X 103㎛³이상으로 한정하였다. 또한 상기 조건을 만족하기 위해서는 패턴의 피치를 400㎛ 이하로 한정하여 부착 후 시트 전면으로 요철 형상이 나타나지 않도록 하였다.

미국특허 제6630218호에서는 평탄 구조의 이형지에 점착제를 코팅하여 시트와 합지시켜 점착제에 평탄 형상을 기억 시킨 다음 이형지를 제거하면서 요철 구조를 가진 이형지와 합지하여 점착제의 표면에 요철 구조를 부여하는 2단계의 공정을 거쳤다. 이후 이형지가 제거되면 가교된 점착제의 탄성적인 성질로 인하여 이미 기억하고 있는 평탄 구조로 돌아감으로써 요철 구조가 소멸되고, 접착 면적은 25℃에서, 48시간 후 92% 이상을 확보하여 점착제에 있던 요철 문양이 시트 표면에 배어나지 않도록 하는 방법을 제시하였다.

미국특허 제6197397호에서는 유체의 유출을 위한 미소 채널 및 개선된 접착 특성을 위한 페그 양자를 가진 미소 복제된 접착제 표면을 형성 하였다. 이와 같이 미소 엠보싱 된 패턴은 유체의 유출을 위한 미소 채널과 비 점착성 물질이 들어갈 수 있는 함몰부로 구성되어 공기가 쉽게 제거될 수 있는 동시에 재배치성을 향상시키는 효과를 가져왔다.

국내 선행기술로는, 특허 제0253460호에서 점착 이형지의 점착제가 코팅될 면에 양각의 연속된 선을 가로, 세로 방향으로 엠보싱함으로써 종전의 점착 시트류의 접착 시공시에 시트층의 부풀음 현상으로 인한 시공의 불편함을 해소하여 시공성을 향상시키도록 하는 점착 이형지 및 그 이형지를 이용한 점착 시트 제품에 관한 기술을 개시하고 있다.

또, 특허 제0654256호에는 감압성 접착제가 필름의 한쪽 표면에 접착되어 있는 컴플라이언트(compliant) 필름을 갖는 접착제 부착(adhesivebacked) 장식용품을 개시한다. 상기 감압성 접착제는 컴플라이언트 필름의 반대편에 미세구조화 표면을 포함하고 있다

위와 같이, 당 기술분야에서는 시트 제조 시, 점착제층 또는 접착제층의 표면에 공기가 배출될 수 있는 미세 통로를 형성하는 기술을 다양하게 시도하고 있고, 이는 접착 시트의 용도가 다양한 분야로 확대됨에 따라 베이스 필름의 종류와 접착제의 성분 등 관련분야의 발전에 맞추어 새로운 접착제층을 형성하는 방법에 관한 개선이 꾸준히 요구되어 왔다.

본 발명의 목적은 베이스 필름에 스크린 인쇄법에 의해 패턴 형상으로 접착제를 도포하여 공기배출통로를 형성시킴으로써 접착 시트 시공 시에 피착면과 접착제층 사이로부터 공기가 원활하게 배출되어 접착 시트의 작업성을 양호하게 하고, 시공 후의 표면 외관 및 필름의 접착력을 향상시키기 위한 감압성 접착 시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피착면에 대한 접착제층의 유효접착면적을 증가시켜 접착력을 극대화함과 아울러 접착면 표면의 평활도를 향상시킴으로써 접착제층에 형성되어 있는 공기배출통로에 의해 발생할 수 있는 시트 표면의 굴곡을 방지하기 위한 감압성 접착 시트를 제공하려는 것이다.

본 발명은 베이스 필름의 표면에 스크린 인쇄법에 의해 양각의 패턴형상으로 이루어진 접착제층을 형성한 감압성 접착 시트로서, 상기 패턴형상으로 되는 접착제층 사이의 음각은 격자모양으로 그 폭이 10~60㎛로 이루어지는 공기배출통로를 형성하며, 인접하는 공기배출통로 사이의 간격은 2~4㎜로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 접착제층의 표면에 이형지가 구비되어, 베이스 필름, 접착제층 및 이형지가 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 접착 시트의 표면에 양각으로 도포되는 접착제층이 스크린 인쇄법에 의한 공기배출통로가 정밀하게 형성되어 접착 시트 시공 시에 공기배출을 용이하게 함으로써 작업성이 양호함과 동시에 유효접착면적을 증가시켜 설계된 접착력과 내구성을 발휘할 수 있다. 또한, 피착면과 접착면의 평활도를 향상시킴으로써 접착 시트 표면의 외관을 균일하게 하는 효과가 있다.

아울러, 스크린 인쇄법에 의해 베이스 필름 표면에 균일한 형상 및 두께의 접착제층을 형성하는 것이 가능하여 접착제의 사용량이 절감되고 접착 시트의 정렬을 정확하게 하는 것이 가능하여 본 발명에 의한 접착 시트가 적용되는 제품의 품질 및 생산성을 향상시키는 우수한 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 감압성 접착 시트의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 베이스 필름에 배열된 접착제층에 따른 공기 배출 통로의 형태를 보여주는 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이형지가 접착제층이 배열된 베이스필름에 안착되는 형태를 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 베이스 필름, 접착제층 및 이형지가 순차적으로 형성되는 바람직한 형태를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이형지에 접착제층이 배열된 베이스 필름이 상하로 형성되는 바람직한 형태를 보여주는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 접착 시트가 피착면에 접착되는 바람직한 형태를 보여주는 예시도이고, 도 6은 본 발명의 A부분을 확대한 확대도로서, 본 발명의 감압성 접착 시트에서 사용된 베이스 필름(1)은 일 반적으로 당업계에 종사하는 통상의 기술자가 사용하는 각종 플라스틱 재료로 제조된다. 적합한 필름으로는 폴리염화비닐, 가소화 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 플루오로 수지 등이 있다. 필름의 두께는 원하는 용도에 따라 크게 변할 수 있지만 일반적으로 약 300㎛ 이하, 바람직하게는 25㎛ 내지 100㎛ 범위이다.

본 발명에서는 모든 감압성 접착제가 적당하지만, 접착제는 접착시키고자 하는 기판의 유형과 상태 등을 기준으로 선택된다. 감압성 접착제의 종류로는 아크릴계, 고무계, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 실리콘계 등이 많이 사용되고 있다.

접착제의 두께는 접착제의 조성성분, 접합되는 기판의 유형 및 베이스 필름의 두께를 포함한 여러 가지 요인에 의존한다. 이는 통상의 기술자가 특정 용도와 상기 요인에 맞추어 그 두께를 조정할 수 있을 것인데, 일반적으로 접착제층(2)의 두께는 10~50㎛ 범위이다.

본 발명은 접착제 조성물을 사용하여 스크린 인쇄법으로 베이스 필름(1) 상에 전 패턴을 형성시키기 위한 것으로, 본 발명에서 사용되는 스크린 인쇄법은 통상 인쇄회로기판 등과 같이 정밀한 기판에 사용되는 방법이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 실크 스크린 방식, 서스(SUS) 스크린 방식 또는 스탬핑 스크린 방식을 예로 들 수 있으며, 이들 중 서스 스크린 방식이 내구성 및 정밀성을 감안할 때 가장 바람직하다.

또한 기존의 인쇄 수준과 도포방법은 접착제 조성물의 도포 면적이 넓은 상태에서는 전면에 고루 도포되기 힘들기 때문에 불균일한 도포가 야기될 수 있다. 따라서 접착제 조성물의 레올로지 특성을 조절하는 것이 넓은 면적의 필름에 대한 도포 여부를 결정하는 가장 중요한 기술적 사항이라고 할 수 있으며 대량 생산을 위해서는 이의 적절한 조절이 요구된다.

상기 스크린 인쇄법에 의해 형성된 접착제 패턴 형상은 먼저 액상의 접착제가 베이스 필름(1)의 면에 도포된 후 건조과정을 거친다. 이후 압연이나 캐스팅을 통해 이형지(3)를 접합함으로써 완제품을 제조하게 된다.

또한, 상기 스크린 인쇄법에 의해 형성된 접착제층(2)은 베이스 필름(1)의 표면에 양각의 패턴으로 이루어진 접착제층(2)을 형성하는바, 상기 패턴으로 되는 접착제층(2) 사이의 음각은 격자모양의 공기배출통로(W)로서 접착제의 종류에 따라 약간의 차이가 발생할 수는 있겠으나, 본 발명자가 연구한 바에 따르면 그 폭을 10~60㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 양각의 패턴 사이의 간격이 10㎛ 이하인 경우에는 스크린 인쇄법에 의한 접착제의 정밀한 도포가 어려울 뿐만 아니라 접착 시트를 시공할 시에 양각의 패턴끼리 부착되어 접착계면에서 공기배출통로(W)로서의 기능을 충분히 발휘하지 못하게 되고, 양각의 패턴 사이의 간격을 60㎛ 이상으로 하여 접착 시트를 시공할 시에는 패턴 형상으로 되는 접착제층(2) 사이의 음각이 피착면(4)에서 서로 연결되기 어려운 상태가 발생하기 때문에 접착 시트 표면에 미세한 굴곡을 형성하여 제품의 외관을 균일하게 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 접착제층(2)의 접착력과 접착 시트의 내구성이 약화될 수 있다.

또한, 베이스 필름(1)이 접착하는 면적을 증대시키기 위해서는 인접하는 공기배출통로(W) 사이의 간격을 약 2~4㎜ 정도로 하는 것이 바람직한데, 2㎜ 이하로 하면 유효 접착면적이 감소되어 접착력을 극대화할 수 없고, 4㎜ 이상으로 하면 양각의 패턴 자체에 공기가 혼입되어 시공성과 접착력을 약화시키게 되므로, 본 발명에 있어 상기 수치범위는 수많은 실험을 통해 얻은 최적의 결과를 나타내는 것이지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 변형 및 변경이 가능하다.

아래의 실시예를 통하여 본 발명이 더욱 구체적으로 설명된다.

[시공 후 필름 외관 평가]

시험 샘플을 20 X 20㎝로 준비하여 투명한 아크릴판에 스퀴즈를 이용하여 부착시켰다. 부착 시 혼입된 공기의 배출성과 부착 24시간 경과 후 필름의 표면 상태를 아래와 같이 구분하여 평가 하였다.

	공기 배출성	접착 시트의 표면 상태
상	혼입된 기포 완전 제거	접착제 요철에 의한 무늬를 육안으로 판별할 수 없음
중	미세 기포는 제거 가능하나 큰 기포는 제거되지 않음	접착제 요철에 의한 무늬 미세 발생
하	혼입된 기포가 많으며, 제거되지 않음	접착제 요철에 의한 무늬를 육안으로 판별 가능

[접착력 평가]

접착력 평가는 인장 접착력 시험방법을 이용하였다. 시험 샘플 준비와 피착체(4)에 대한 부착방법은 KS A1107의 Test 방법을 따랐으며, 부착력 평가는 부착 후 24시간 후의 결과로서 시험을 진행하였다.

[공기배출통로의 폭 및 간격 측정]

베이스 필름(1)을 평편한 유리판 위에 고정시킨 후, Mitutoyo社의 SURFTEST 301 조도계를 이용하였다. 조도계의 침이 필름 위를 이동하면서 읽은 그래프로부터 음각의 패턴을 결정하여 이를 각각 공기배출통로(W)의 폭과 간격으로 하였다.

[실시예 1]

아래의 [표 2]에 표시된 사양을 가진 통로를 형성하기 위한 양각 패턴을 스크린 인쇄법에 의해 베이스 필름(1) 위에 형성하였다. 이 필름 위에 아크릴계 접착제를 공기배출통로(W)의 폭과 간격이 각각 20㎛/2㎜로 되도록 도포한 후 건조하고 이형지(3)를 접합하여 30~35㎛의 두께로 접착 시트를 형성하였다. 이형지(3)를 떼어내고 시트를 아크릴판에 부착 후 24시간이 경과된 접착 시트의 표면은 평활하였으며, 접착력은 만족할 만한 수준을 나타내었다.

[실시예 2]

베이스 필름(1)에 공기배출통로(W)의 폭과 간격을 각각 50㎛/4㎜로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 접착 시트를 형성하였다.

[비교예 1]

베이스 필름에 공기배출통로가 형성되어 있지 않은 접착제층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 접착 시트를 형성하였다. 아래의 표 2에서와 같이 접착력은 가장 높으나 혼입된 공기로 인하여 부착 후의 외관은 가장 불량하게 나타났다.

[비교예 2]

베이스 필름에 공기배출통로의 폭과 간격을 각각 70㎛/2㎜로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 접착 시트를 형성하였으며, 이 비교예에서는 비교예 1에 비하여 공기 혼입은 보다 용이하게 방지할 수 있었으나 접착제의 요철 무늬가 시트 외부로 드러났으며, 24시간이 경과된 기판과의 접착력은 비교예 1과 대비하여 약 27% 정도 낮았다.

[비교예 3]

베이스 필름에 공기배출통로의 폭과 간격을 각각 10㎛/6㎜로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 접착 시트를 형성하였으며, 이 비교예에서는 비교예 1과 같이 접착력은 매우 높으나 혼입된 공기로 인하여 부착 후의 외관은 상당히 불량하게 나타났다.

구분	공기배출통로의 폭(㎛)/간격(㎜)	접착력(㎏f/in)	공기 배출성	외관 균일성
실시예 1	20/2	2.6	1.8	상
실시예 2	50/4	2.8	1.6	상
비교예 1	0/0	3.0	1.2	하
비교예 2	70/2	2.2	2.2	중
비교예 3	10/6	3.0	1.4	중하

상기 [표 2]와 같은 실험을 통하여 공기배출통로(W)의 폭이 10㎛ 이하에서는 공기 배출이 효과적이지 못하나, 접착력은 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 부착 후 접착제 표면의 요철에 의한 무늬가 접착 시트 외부에서 육안으로 확인되지 않도록 하기 위해서는 공기배출통로(W)의 폭을 60㎛ 이하로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 인접하는 공기배출통로(W) 사이의 간격은 2~4㎜, 즉 접착제층(2)에서 각 패턴 한 변의 크기가 대략 2~4㎜로 형성하는 것이 접착 시트를 시공할 시에 공기 혼입이 방지되어 시트의 외관이 양호하게 된다는 사실을 확인할 수 있었다.

도 1은 본 발명의 베이스 필름에 배열된 접착제층에 따른 공기 배출 통로의 형태를 보여주는 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 이형지가 접착제층이 배열된 베이스필름에 안착되는 형태를 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 베이스 필름, 접착제층 및 이형지가 순차적으로 형성되는 바람직한 형태를 보여주는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 이형지에 접착제층이 배열된 베이스 필름이 상하로 형성되는 바람직한 형태를 보여주는 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 접착 시트가 피착면에 접착되는 바람직한 형태를 보여주는 예시도,

도 6은 본 발명의 A부분을 확대한 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 필름

2 : 접착제층

3 : 이형지

4 : 피착면

W : 공기배출통로

Claims (3)

1. 베이스 필름(1)의 표면에 스크린 인쇄법에 의해 양각의 패턴형상으로 이루어진 접착제층(2)을 형성하되,

   상기 패턴형상으로 되는 접착제층(2) 사이의 음각은 격자모양으로 그 폭이 10~60㎛로 이루어지는 공기배출통로(W)를 형성하며,

   인접하는 공기배출통로(W) 사이의 간격은 2~4㎜로 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압성 접착 시트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접착제층(W)의 표면에 이형지(3)가 구비되어, 베이스 필름(1), 접착제층(2) 및 이형지(3)가 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 감압성 접착 시트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 공기배출통로(W)는 베이스 필름(1)의 가장자리 부위에는 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 감압성 접착 시트.

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