KR20160084569A - 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용한 바이오칩용 양면점착 테이프 - Google Patents

바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용한 바이오칩용 양면점착 테이프 Download PDF

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KR20160084569A KR1020150000879A KR20150000879A KR20160084569A KR 20160084569 A KR20160084569 A KR 20160084569A KR 1020150000879 A KR1020150000879 A KR 1020150000879A KR 20150000879 A KR20150000879 A KR 20150000879A KR 20160084569 A KR20160084569 A KR 20160084569A
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Abstract

본 발명에서는 바이오칩용 양면점착 테이프에 적용되는 아크릴계 점착수지 조성물로서, 상기 점착수지 조성물이 적용된 점착테이프의 경화 후 수접촉각이 80°이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 바이오칩용 양면점착 테이프를 제공한다. 본 발명에 따르는 점착수지 조성물 및 양면점착 테이프는 접착성과 내구성을 유지하면서도 내습성이 향상되었다.

Description

바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용한 바이오칩용 양면점착 테이프{Adhesive Resin Composition and Double-Faced Adhesive Tape for Adhesion of Bio-chip Using the Same}
본 발명은 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용한 바이오칩용 양면점착 테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴계 수지에 소수성 아크릴계 모노머를 포함시켜 내구성과 동시에 내습성이 우수한 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물 및 이를 이용한 바이오칩용 양면점착 테이프에 관한 것이다.
최근 IT 기술의 발전은 개인용, 휴대용 의료기기 시장을 급격히 증가시키고 있다. 과거에는 병원 등 의료기관을 통해서만 검사할 수 있었던 혈압, 혈당 수치 등의 진단을 휴대용 기기를 이용하여 가정에서 직접 진단할 수 있게 되었다. 특히 혈당 수치의 관리를 지속적으로 해야 하는 당뇨 환자들에게 혈당측정기는 필수품으로 자리하고 있다.
통상적으로 개인용 혈당측정기는 혈액을 채혈하여 혈액중의 당 농도를 측정해 주는 장치이다. 혈당측정기는 혈당측정기 본체와 혈당측정 스트립으로 구성된다. 혈당측정 스트립은 1회용이며 혈액이 직접 닿는 부분이다. 혈당측정 스트립은 보통 점착테이프를 이용하여 센서부를 합지하는 공정을 통해 제조된다. 본 혈당측정 스트립은 사람의 건강과 직결되기 때문에 진단결과의 오차가 매우 엄격히 관리되어야 하며 통상적인 스트립의 유효기간인 2년 동안 스트립자체의 변형이 없어야 한다. 따라서 혈당측정 스트립의 제조에 사용되는 점착테이프는 다양한 물성을 만족시켜야 한다. 첫 번째로 혈당 수치의 측정 오차를 최소화하기 위해서는 양면테이프의 두께가 전 영역에 걸쳐서 일정해야 하며, 센서부의 탈락을 방지하기 위해서 박리력 또한 일정 수준 이상을 만족해야 한다. 두 번째로 혈당측정 스트립끼리 달라붙는 현상을 방지하기 위해서 양면테이프 점착층의 흐름 특성도 관리되어야 한다. 마지막으로 혈당 측정시 혈당측정 스트립의 양면테이프 단면으로 혈액이 지나가기 때문에 양면테이프에서 혈액의 흡수가 일어나지 않아야 한다. 따라서 내습성 또한 양면테이프가 만족해야 하는 물성 중 하나이다.
이와 같은 양면점착테이프의 일례로서 특허문헌 1에는 실크스크린 인쇄 방식을 이용하여 센서와 합지되는 부분의 양면테이프의 폭을 줄임으로써 고온의 환경에서 점착층이 흘러내리더라도 혈당측정 스트립끼리 달라붙지 않도록 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기 스트립은 합지되는 영역이 줄어듦에 따라 센서부의 탈락이 일어날 수 있고, 스트립 내부의 혈액 이동 통로 두께를 일정하게 유지하는 유지력이 떨어지게 된다.
또 다른 종래기술의 일례로서, 특허문헌 2에서는 겔분율을 향상시키는 조성물로 내구성이 뛰어난 양면테이프의 제조 기술이 개시되어 있다. 그러나 내습성을 고려하지 않은 양면테이프가 혈당측정 스트립에 적용될 경우 혈액의 흡수로 인해 측정치의 오차가 발생할 수 있다.
이에 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 경화제 함량 조절로 겔분율을 향상시켜 내구성을 확보하고, 소수성 아크릴계 모노머를 첨가하여 내습성을 향상시킬 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
한국 공개특허번호 제2011-0080370호 한국 공개특허번호 제2013-0046972호
본 발명의 목적은 접착성과 내구성을 유지하면서도 내습성이 향상된 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 점착수지 조성물이 적용된 바이오칩용 양면점착 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명에서는 바이오칩용 양면점착 테이프에 적용되는 아크릴계 점착수지 조성물로서, 상기 점착수지 조성물이 적용된 점착테이프의 경화 후 수접촉각이 80°이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물을 제공한다.
상기 아크릴계 점착수지 조성물은 (A) 아크릴 공중합체로서, 다음의 단량체들을 공중합하여 수득되는 공중합체 100중량부:
(a-1) 점착력 부여용 아크릴 단량체 50~90중량%,
(a-2) 응집력 부여용 아크릴 단량체 5~40중량%, 및
(a-3) 극성 부여용 아크릴 단량체 5-10중량%;
(B) 소수성 아크릴계 모노머 1~10중량부, 및
(C) 경화제 0.1~10 중량부;를 포함하는 것일 수 있다.
상기 아크릴 공중합체 중 점착력 부여용 아크릴 단량체는 선형 또는 분지형 (메타)아크릴계 단량체로서, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체인 것이 바람직하다.
상기 응집력 부여용 단량체는 시클로펜틸 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트를 포함하는 탄소원자로 이루어지는 단량체; 및 (메타)아크릴로일 모르폴린, n-비닐피롤리돈을 포함하는 질소 함유 단량체;로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 극성 부여용 단량체는 1,3-글리세릴 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-클로로프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-페녹시 2 하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸 (메타)아크릴레이트, 베타-카르복시에틸 (메타)아크릴레이트 및 (메타)아크릴산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 소수성 아크릴계 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 벤질 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 로릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 옥틸/데실 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA), 노닐 페놀 에톡시레이트 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트 및 에톡시에톡시 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 경화제는 아지리딘계 경화제, 에폭시계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 또는 킬레이트 경화제로 이루어진 군에서 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 기재필름의 양면에 상기 점착제 조성물이 도포되어 형성된 점착층을 갖는 바이오칩용 양면점착 테이프를 제공한다.
상기 접착층의 두께는 10 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 양면점착 테이프의 박리력이 600gf/in 이상, 초기 점착력이 250g 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바이오칩용 점착제 조성물은 소수성 아크릴계 모노머를 상기 점착제 조성물에 포함시켜 수접촉각이 80°이상이 되도록 제어함으로써, 접착성, 내수성 및 내습성이 뛰어난 양면점착테이프를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 바이오칩용 양면점착 테이프에 적용되는 아크릴계 점착수지 조성물로서, 상기 점착수지 조성물이 적용된 점착테이프의 경화 후 수접촉각이 80°이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 바이오칩 양면점착테이프용 점착제 조성물은 아크릴계 수지 및 소수성 아크릴계 모노머를 포함하며, 본 발명의 점착수지 조성물 및 양면점착테이프로 제조된 시편은, 측정된 수접촉각이 80°이상의 조건을 만족한다. 즉, 본 발명에서 상기 시편은, 수접촉각이 80°이상, 바람직하게는 100°이상, 보다 바람직하게는 120°이상일 수 있다. 80°에 미달하게 되면 소수성이 저하되어 혈액의 흡수가 일어나 혈당 측정 수치의 오차를 유발하거나 공기중 수분을 흡수하여 내구성을 저하시키는 원인이 되므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 상기 수접촉각의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 180°에 가까울수록 바람직하다. 상기 수접촉각의 값이 클수록 소수성이 극대화되어 점착제 조성물이 내습성을 유지함으로써, 혈당측정 스트립에 적용되어 측정 수치 오차의 최소화를 실현 할 수 있다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하는 수단으로서, (a-1) 점착력 부여용 단량체 50~90중량%, (a-2) 응집력 부여용 단량체 5~40중량%, (a-3) 극성 부여용 단량체 5-20중량%를 공중합하여 수득되는 (A) 아크릴 공중합체 100중량부에 대하여; (B) 소수성 아크릴계 모노머 1~10중량부; (C) 경화제 0.1~10 중량부를 포함하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착테이프용 점착 수지 조성물과 이로부터 형성된 양면점착테이프를 활용한다.
상기 (A) 점착 수지 조성물은 (a-1) 점착력 부여 (메타)아크릴계 단량체, (a-2) 응집력 부여 (메타)아크릴계 단량체, 및 (a-3) 극성 부여 (메타)아크릴계 단량체로 구성된 (A) 아크릴 공중합체가 양면점착테이프의 매트릭스 수지가 되며, 이에 각 기능을 하는 (B) 소수성 아크릴계 모노머, (C) 경화제를 추가로 포함한다. 이때 점착수지 조성물은 열 중합 및 경화형 점착 수지 조성물이며 수지의 중량평균분자량은 50만 내지 200만이다. 점착수지의 조성물에서 중량평균분자량이 50만 미만이면 열 중합 및 경화 후 양면점착테이프의 구조 내에 사슬구조가 단순하고, 길이가 짧아지기 때문에 신뢰성에서 기포 발생이나 내구성 저하로 발생되는 변색의 원인이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 중량평균분자량이 200만 이상이면 양면점착테이프 제조시 점착수지 조성물의 점도가 너무 높아서 제조에 필요한 적정 점도를 맞추기 위해 다량의 단량체로 희석이 필요하며, 이에 따라 자외선 중합 및 경화시 높은 에너지를 필요로 하거나 반응하지 않은 단량체가 잔류할 수 있으며 이는 신뢰성 평가시 기포를 발생시키는 원인이 되므로 바람직하지 않다. 따라서 점착 수지 조성물의 중량평균 분자량은 50만 내지 200만, 바람직하게는 60만 내지 100만이다.
상기의 (A) 아크릴 공중합체 중 (a-1) 점착력 부여 (메타)아크릴계 단량체 선형 또는 분지형 (메타)아크릴계 단량체 성분으로서, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로 이루어지며 50 내지 90중량%를 포함한다. 50중량% 미만이면 박리력 등의 점착물성이 저하되어 기재간의 계면이 취약하게 되며, 90 중량%를 초과하면 점착물성은 증가하나 내열성이 떨어지고, 유전특성이 저하된다. 바람직하게는 70 내지 80중량%를 포함한다.
상기의 선형 또는 분지형 (메타)아크릴레이트 단량체는, 구체적으로 (메타)아크릴레이트 단량체는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, s-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 이소펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 메타(아크릴레이트), 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 운데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 테트라데실 (메타)아크릴레이트, 펜타데실 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 헵타데실 (메타)아크릴레이트, 옥타데실 (메타)아크릴레이트 및 노나데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2 이상의 혼합형태로 사용될 수 있다.
상기의 (A) 아크릴 공중합체 중 (a-2) 응집력 부여용 (메타)아크릴계 단량체는 구체적으로 시클로펜틸 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트를 포함하는 탄소원자로 이루어지는 단량체; (메타)아크릴로일 모르폴린, n-비닐피롤리돈을 포함하는 질소 함유 단량체;로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2 이상의 혼합형태로 사용될 수 있다.
상기 (A) 아크릴 공중합체 중 (a-2) 응집력 부여용 (메타)아크릴계 단량체의 함량은 5~40중량%인 것이 바람직하다. 5중량%에 미달하면 응집력이 낮아 점착제의 도메인이 외력에 의해 쉽게 파괴될 수 있으며 박리력이 지나치게 높아지는 문제가 있고, 40중량%를 초과하면 응집력이 높아져 박리력이 감소하는 문제점이 있다.
상기의 (A) 아크릴 공중합체 중 (a-3) 극성 부여용 단량체는 1,3-글리세릴 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-클로로프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-페녹시 2 하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸 (메타)아크릴레이트, 베타-카르복시에틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산으로 이루어진 그룹으로부터 선택될수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2 이상의 혼합형태로 사용될 수 있다.
한편, 상기 (A) 아크릴 공중합체 중 (a-3) 극성 아크릴계 단량체의 함량은 5~20중량%인 것이 바람직하다. 5중량%에 미달하면 글라스 박리력이 낮아질 수 있고, 20중량%를 초과하면 박리력이 높아져 기재에 따른 박리력 조절이 어려워지는 문제점이 있다.
상술한 단량체의 조성으로 제조되는 (A) 아크릴 공중합체에, (B) 소수성 아크릴계 모노머 및 (C) 경화제가 추가로 포함되어 본 발명에 따르는 바이오칩 양면점착테이프용 아크릴계 점착수지 조성물이 제조된다.
이때, 상기의 (B) 소수성 아크릴계 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 벤질 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 로릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 옥틸/데실 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA), 노닐 페놀 에톡시레이트 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트 및 에톡시에톡시 에틸 아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되며,이들은 단독으로 또는 2 이상의 혼합형태로 사용될 수 있다.
상기의 (B) 소수성 아크릴계 모노머는 (메타)아크릴레이트로 구성된 (A) 아크릴 공중합체 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 10중량부, 바람직하게는 3 내지 8중량부로 포함된다. 1중량부 미만으로 함유될 경우, 아크릴 공중합체 조성물에 단량체와의 반응이 잘 이루어지지 못하여 소수성 아크릴계 모노머 경화구조를 잘 형성하지 못하고 따라서 양면점착테이프의 내습성을 강하게 만들 수가 없다. 반면에, 소수성 아크릴계 모노머가 10 중량부를 초과하면, 양면점착테이프 구조내 소수성 아크릴계 모노머 경화가 지나치게 형성되어 점착특성에 저해되기 때문에 기재간의 결합을 안정적으로 유도하지 못하기 때문에 바람직하지 않다.
상기에서 (C) 경화제는 아지리딘계 경화제, 에폭시계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 또는 킬레이트 경화제로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합상태인 것을 특징으로 한다.
상기의 (C) 경화제는 (메타)아크릴레이트로 구성된 아크릴 공중합체 조성물 100중량부에 대하여 0.1~10중량부, 상기에서 (c) 경화제는 아지리딘계 경화제, 에폭시계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 또는 킬레이트 경화제로 이루어진 군에서 1종 이상의 혼합상태인 것을 특징으로 한다.
상기의 (C) 경화제는 (메타)아크릴레이트로 구성된 아크릴 공중합체 조성물 100중량부에 대하여 0.1~10중량부, 바람직하게는 1 ~ 5중량부가 포함되며, 열의 일정에너지 이상을 받으면 중합 또는 경화의 시작을 유도하는 역할을 한다. 상기 범위 미만인 경우에는 열경화가 충분히 일어나지 않는 문제가 있으며, 상기 범위를 초과하면 열경화가 급격하게 이루어져 경화 정도의 조절에 문제가 있다.
한편, 본 발명에 따르는 바이오칩 양면점착테이프용 아크릴계 점착수지 조성물에는 상술한 성분들 외에 통상 첨가제로서 점착력 부여제, 가소제, 대전방지제, 계면활성제, 산화방지제, 발포제, 소포제, 보강제, 조색제, 충진재로 사용되는 화합물에서 선택되는 단독 또는 2종 이상이 혼합된 화합물을 더 사용할 수 있다.
본 발명에서는 상술한 바이오칩 양면점착테이프용 점착수지 조성물이 기재필름의 양면에 코팅한 다음 건조 및/또는 경화하여 제조되는 양면점착테이프를 제공한다.
이때, 상기 기재필름으로서는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질의 필름과 같이 당업계 공지의 것을 사용할 수 있다.
한편, 기재상에 코팅을 수행하는 방법에는 특별한 제한이 없어, 예를 들어, 닙코팅, 바코팅, 그라비어코팅, 슬롯다이코팅, 나이프코팅 등 공지 방법에서 적절한 방법이 선택될 수 있다.
건조 및/또는 경화는 바람직하게는 100~200℃의 온도범위에서 10초 내지 10분의 범위내에서 열을 가하는 방법으로 수행된다.
상술한 조성과 방법으로 제조되는 양면점착테이프 점착층의 두께는 10 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 상기 점착제 층의 두께가 10㎛ 미만일 경우, 양면점착테이프와 기재 사이의 공기층을 메우기 어려우며, 100㎛를 초과하게 되면 점착제층의 기포, 이물 등의 유입의 가능성이 높아진다.
이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
단계 1: 아크릴 공중합체의 수지 제조
3구 플라스크에 다음 실시예의 배합조건으로 하여 시약을 투입하였고, 반응공정은 다음과 같다. 유기용매인　에칠아세테이트를 먼저 투입하고, 한쪽에는 환류가 가능한 냉각기를 설치하고, 다른 한쪽에는 드롭핑 펀넬을 설치하였다. 플라스크 용액 온도를 80~90℃로 올린 후, 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 60중량부; 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 30중량부; 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 10중량부; 아조비스이소부틸로나이트릴 0.02중량부; 혼합액을 제조한 다음, 혼합액을 드롭핑 펀넬을 사용하여 80∼100℃에서 3시간 동안 적하하였다. 상기 적하시의 교반속도는 150rpm으로 하였으며, 적하 종료 후 80℃의 온도에서 3시간 동안 유지한 후 점도 및 고형분 측정을 하고 반응을 중지시켜 아크릴 공중합체인 점도가 2500~3000cps인 시럽을 얻었다.
단계 2: 양면점착테이프의 제조
상기 단계 1에서 제조된 기본 수지인 아크릴 공중합체 100 중량부에 대하여, 소수성 아크릴계 모노머인 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA) 5중량부를 투입하고, 에폭시계 경화제 1 중량부를 투입하여 균일하게 혼합해서 혼합물을 제조하였다.
제조된 코팅액을 이형처리된 75㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 코팅한 후 2분간 오븐을 이용하여(80℃) 코팅액을 경화시킨 후 75㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 두께의 변화가 없고 균일도를 해치지 않도록 라미네이션하여 점착층의 두께가 두께 20㎛인 경화된 단면점착테이프를 제조하였다.
상기에서 제조된 코팅액을 상기와 동일한 이형처리된 75㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 코팅한 후 2분간 오븐을 이용하여(120℃) 코팅액을 경화시킨 후 상기 단면점착테이프로 두께의 변화가 없고 균일도를 해치지 않도록 라미네이션하여 점착층의 두께가 20㎛인 경화된 양면점착테이프를 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1의 아크릴 공중합체 수지 제조(단계 1)에서, 2-HEA 85 중량부; IBOA 15중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1의 양면점착테이프의 제조공정(단계 2)에서, 소수성 아크릴계 모노머 8중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 1의 양면점착테이프의 제조공정(단계 2)에서, 경화제 0.7중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1의 아크릴 공중합체 수지 제조(단계 1)에서, 2-HEA 95 중량부; IBOA 5 중량부;에 소수성 아크릴계 모노머를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1의 아크릴 공중합체 수지 제조(단계 1)에서, 2-HEA 55 중량부; IBOA 45 중량부;에 소수성 아크릴계 모노머를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1의 양면점착테이프의 제조공정(단계 2)에서, 소수성 아크릴계 모노머 3중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1의 양면점착테이프의 제조공정(단계 2)에서, 소수성 아크릴계 모노머 0중량부; 경화제 1.3중량부를 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
실시
예1		 실시
예2		 실시
예3		 실시
예4		 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
아크릴 공중합체 함량 점착력 부여수지
(EHA)		 60 75 60 60 85 45 60 60
응집력 부여수지
(IBOA)		 30 15 30 30 5 45 30 30
하이드록시에틸 아크릴레이트 10 10 10 10 10 10 10 10
소수성 아크릴계 모노머 5 5 8 5 0 0 3 0
경화제 0.4 0.4 0.4 0.7 0.4 0.4 0.4 1.3
* EHA : 2-에틸 헥실 아크릴레이트
IBOA : 이소보닐 아크릴레이트
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 양면점착테이프를 사용하여 다음과 같은 실험예를 통해 물성을 측정하고 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
[실험예]
1. 박리력 측정
23°±3, 상대습도 50±5% 분위기 하에서 박리력 측정기(화학기기사의 AR1000) 장비를 이용하여 측정하였다. 제조된 양면점착테이프로 폭 25mm, 길이 150mm의 박리력 측정 시편을 제작하였다. 박리력 측정에 사용될 글래스는 에틸아세테이트로 깨끗하게 세척한 후, 상기 제작된 시편의 한쪽의 이형필름을 제거하여 2㎏의 롤러로 부착하고, 상온에서 1시간 동안 방치하였다. 이때, 측정은 180°각도 및 0.3m/분 박리속도로 인장시험기를 이용하여 측정하였다.
2. 초기점착력 측정
제조된 양면점착테이프의 이형필름을 제거하고 초기점착력 측정 플레이트에 부착한 다음, 스테인레스 프로브를 사용하여 초기점착력을 측정하였다. 이때 측정은 400g의 힘 및 2.0초의 접촉시간으로 초기점착력 측정기를 이용하여 측정하였다.
3. 수접촉각 측정
접촉각 측정기(Kyowa Interface Science Co., Ltd.; 모델명 Dropmaster 300)를 사용하여 이온 교환수를 증류하여 얻은 정제수로 액적법(sessile drop method)에 의하여 수접촉각을 측정하였으며, 서로 다른 위치에서 5회 측정한 후, 평균값을 취하였다.
4. 흡습율 측정
제조된 양면점착테이프를 25℃ 항온 수조에 담가 24시간 방치 후 무게를 측정하여 항온수조에 담그기 전 무게와 비교하여 흡습율을 측정하였다. 흡습율은 하기의 식을 이용하여 계산되었다.
Figure pat00001
박리력
(gf/in)		 초기점착력
(g)		 수접촉각
(°)		 흡습률
실시예 1 1784 212 98 1.0025
실시예 2 1886 206 106 1.0027
실시예 3 1445 189 114 1.0031
실시예 4 1324 178 102 1.0021
비교예 1 2112 223 96 1.2132
비교예 2 968 171 73 1.2354
비교예 3 762 162 82 1.2323
비교예 4 942 169 79 1.2251
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 수접촉각이 80°이상이어야 우수한 바이오칩용 양면점착테이프를 얻을 수 있다. 그러나 이는 아크릴 공중합체를 구성하는 점착력 부여 수지와 응집력 부여 수지의 적절한 조합이 되지 못하거나, 소수성 아크릴계 모노머 및 경화제의 구성이 적절치 못하면 초기점착력이 높아져 생산공정에 문제를 일으키거나, 박리력이 저하되어 바이오칩 내구성을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다.
이상으로부터, 점착 조성물에 있어서, 점착력 부여 수지 50~90중량%, 응집력 부여수지 5~40 중량%, 극성 부여 수지 5~20중량%를 공중합하여 얻어진 아크릴 공중합체와 소수성 아크릴계 모노머, 경화제의 함량을 제어함으로써, 수접촉각이 80°이상이고, 점착물성을 만족하는 바이오칩용 점착 수지 조성물 및 양면점착테이프를 얻을 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (12)

  1. 바이오칩용 양면점착 테이프에 적용되는 아크릴계 점착수지 조성물로서, 상기 점착수지 조성물이 적용된 점착테이프의 경화 후 수접촉각이 80°이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 아크릴계 점착수지 조성물은
    (A) 아크릴 공중합체로서, 다음의 단량체들을 공중합하여 수득되는 공중합체 100중량부;
    (a-1) 점착력 부여용 아크릴 단량체 50~90중량%,
    (a-2) 응집력 부여용 아크릴 단량체 5~40중량%, 및
    (a-3) 극성 부여용 아크릴 단량체 5-10중량%
    (B) 소수성 아크릴계 모노머 1~10중량부, 및
    (C) 경화제 0.1~10 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 점착력 부여용 아크릴 단량체는 선형 또는 분지형 (메타)아크릴계 단량체로서, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 선형 또는 분지형 (메타)아크릴레이트 단량체는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, s-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 이소펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 메타(아크릴레이트), 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 운데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 테트라데실 (메타)아크릴레이트, 펜타데실 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 헵타데실 (메타)아크릴레이트, 옥타데실 (메타)아크릴레이트 및 노나데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 응집력 부여용 단량체는 시클로펜틸 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트를 포함하는 탄소원자로 이루어지니 단량체; 및 (메타)아크릴로일 모르폴린, n-비닐피롤리돈을 포함하는 질소 함유 단량체;로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 극성 부여용 단량체는 1,3-글리세릴 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-클로로프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-페녹시 2 하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸 (메타)아크릴레이트, 베타-카르복시에틸 (메타)아크릴레이트 및 (메타)아크릴산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 소수성 아크릴계 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 벤질 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 로릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 옥틸/데실 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA), 노닐 페놀 에톡시레이트 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노(메타)아크릴레이트 및 에톡시에톡시 에틸 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 경화제는 아지리딘계 경화제, 에폭시계 경화제, 이소시아네이트계 경화제 또는 킬레이트 경화제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 흡습율이 1.01% 이하인 것을 특징으로 하는 바이오칩 양면점착용 점착수지 조성물.
  10. 기재필름의 양면에 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 점착제 조성물이 도포되어 형성된 점착층을 갖는 바이오칩용 양면점착 테이프.
  11. 제10항에 있어서, 상기 접착층의 두께는 10 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 바이오칩용 양면점착 테이프.
  12. 제 10항에 있어서, 양면점착 테이프의 박리력이 600gf/in 이상, 초기 점착력이 250g 이하인 것을 특징으로 하는 바이오칩용 양면점착 테이프.
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