KR20170115197A - 점착 필름 - Google Patents

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Abstract

기재; 및 상기 기재의 양면에 각각 배치된 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력이 2300 gf/cm 내지 2900 gf/cm이고, 상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력이 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력보다 120 gf/cm 내지 1000 gf/cm 큰 점착 필름을 제공한다.

Description

점착 필름 {ADHESIVE FILM}
점착 필름에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 단말기 및 각종 모바일 기기 등에서, 다양한 종류의 디스플레이 패널, 전자 부품 등을 접착, 고정시키기 위해 양면 점착 필름이 사용되고 있다. 예를 들어, 양면 점착 필름은 디스플레이 윈도우와 디스플레이 어셈블리 사이 및 각종 부속품 사이에 배치되어 이들을 접착시키는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이 양면 점착 필름은 디스플레이의 테두리에 외부 불순물 등의 침입을 방지하고 단말기 내부기판 사이의 거리 등을 적절히 유지하면서도 탄성이 있어 외부 충격을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.
다만, 양면 점착 필름이 높은 점착력을 가지는 경우, 이후 양면 점착 필름 제거시, 피착체에 잔사가 생길 수 있어 적절한 박리력을 가지면서도 잔사가 생기지 않는 점착 필름에 대한 연구가 더 필요한 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 적절한 점착 물성을 구현하면서도 제거시 잔사가 남지 않는 점착 필름을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 기재; 및 상기 기재의 양면에 각각 배치된 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력이 2300 gf/in 내지 2900 gf/in 이고, 상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력이 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력보다 120 gf/in 내지 1000 gf/in 큰 점착 필름를 제공한다.
상기 피착체는 플라스틱, 금속, 종이, 모직, 유리 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 점착제층은 광경화성 점착제 조성물의 광경화물을 포함하고, 상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화성 수지; 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머를 포함하는 희석모노머; 광경화제 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 3 중량부 내지 10 중량부 이고, 상기 광경화제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 0.05 중량부 내지 0.3 중량부 이며, 상기 가교제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 0.1 중량부 내지 0.5 중량부일 수 있다.
상기 광경화성 수지는 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 제1 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 제2 (메타)아크릴레이트; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 제3 (메타)아크릴레이트; 및 친수성 관능기를 함유하는 제4 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합 모노머 성분의 중합체 또는 공중합체일 수 있다.
상기 혼합 모노머 성분은 상기 제1 (메타)아크릴레이트가 40 중량% 내지 70 중량%; 상기 제2 (메타)아크릴레이트가 10 중량% 내지 25 중량%; 상기 제3 (메타)아크릴레이트가 10 중량% 내지 25 중량%; 및 상기 제4 (메타)아크릴레이트가 3 중량% 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 중량평균분자량이 2000000 내지 6000000일 수 있다.
상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 (메타)아크릴산(acryl acid), 아크릴산 이중체, 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(Itaconic acid), 말레산(maleic acid) 및 말레산 무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 카르복시기 80 중량% 내지 99.9 중량%를 포함하는 모노머일 수 있다.
상기 가교제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체; 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메타)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 등과 같은 질소 함유 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 광경화제는 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트, 지방족 우레탄아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴록시에틸아이소시아누레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 광개시제, 산화방지제, 광안정제, 유·무기 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 희석 모노머는 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 및 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 상기 희석 모노머를 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 10 중량부 내지 70 중량부 포함할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물의 25℃에서 점도가 1500cp 내지 4000cp일 수 있다.
상기 점착제층의 겔(gel)분율이 40 % 내지 70 %일 수 있다.
상기 점착제층의 유리전이온도가 -20℃ 내지 -10℃일 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 40㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
상기 기재의 두께 대비 상기 점착제층의 두께 비는 1 : 3 내지 1: 4일 수 있다.
상기 기재의 재질은 폴리에틸렌(PE) 발포폼, 폴리우레탄(PU) 발포폼, 아크릴폼 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있다.
상기 점착 필름은 피착체에 대한 적절한 점착물성을 가지면서도 제거 후에 잔사가 남지 않고 고온 전단강도가 향상되는 효과를 구현할 수 있다.
구체적으로, 점착제층은 적절한 점착 물성을 가지고 상기 점착제층의 응집력을 향상시켜 상기 점착 필름을 제거할 때, 점착체층이 분리되어 잔사를 발생시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고온에서 점착제층의 물성저하를 방지하여 고온 전단강도가 향상되는 효과를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 필름의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 기재; 및 상기 기재의 양면에 각각 배치된 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력이 약 2300 gf/in 내지 약 2900 gf/in이고, 상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력이 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력보다 약 120 gf/in 내지 약 1000 gf/in 큰 점착 필름을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 점착 필름의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조할 때, 상기 점착 필름(100)은 기재(120)의 양면에 점착제층(110)이 배치되어 부착된 형상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 점착 필름(100)은 상기 점착제층(110)의 피착체에 대한 박리력의 범위와, 상기 점착제층(110)의 상기 기재(120) 및 피착체 각각에 대한 박리력의 차이 범위가 동시에 전술한 범위를 만족함으로써, 우수한 내구성 및 우수한 잔사 방지 기능을 동시에 구현하는 이점을 얻을 수 있다.
본 명세서에서 '피착체'는 상기 점착 필름의 점착제층이 부착되는 물품 또는 기반을 총칭하는 것으로서, 피착체에 대한 박리력 범위를 만족한다면, 특별한 제한 없이 전자 제품 및 기타 용품 등의 내·외부에 사용되는 재료들을 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
상기 점착제층은 상기 피착체에 대한 박리력이 약 2300 gf/in 내지 약 2900 gf/in 이다. 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력이 상기 범위를 유지함으로써 점착 필름으로서의 점착 역할을 할 수 있고, 상기 점착 필름이 부착된 제품에 대한 점착 물성의 신뢰도를 향상 시킬 수 있다. 다만 상기 점착 필름의 피착체에 대한 박리력이 상기 범위 미만이라면, 외부 마찰이나 충격에 따라 쉽게 상기 점착 필름이 박리되어 점착 필름으로서 충분한 점착 물성을 기대할 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 잔사 방지 성능이 저하될 우려가 있다.
상기 점착 필름에서 상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력은 상기 점착체층의 상기 피착체에 대한 박리력보다 큼으로써 잔사의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
구체적으로, '잔사'는 점착 필름을 피착체에 부착하고 소정의 시간이 경과한 후에 이를 박리하였을 때, 점착제층 성분의 일부가 피착체에 이전되어 남아 있게 되는 것을 의미한다.
일 구현예에서, 상기 점착제층의 기재에 대한 박리력이 피착체에 대한 박리력보다 약 120 gf/in 내지 약 1000 gf/in만큼 클 수 있고, 예를 들어, 120 gf/in 내지 약 600 gf/in만큼 클 수 있다. 박리력의 차이가 상기 범위를 만족함으로써 잔사 방지 성능이 효과적으로 확보되며, 우수한 내충격성 및 계면안정 효과도 함께 확보할 수 있다.
따라서 상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력과 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력 차이가 상기 범위 미만인 경우, 상기 점착 필름의 박리시 잔사가 발생하는 문제 및 계면분리 문제가 발생할 수 있다.
상기 점착 필름은 상기 기재의 한쪽 점착제층 또는 기재의 양쪽 점착제층이 피착체에 부착될 수 있다. 상기 피착체는 플라스틱, 금속, 종이, 모직, 유리 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 구현예에서, 상기 피착체가 폴리카보네이트(Poly carbonate, PC)를 포함하는 경우, 상기 점착제층의 상기 폴리카보네이트에 대한 박리력이 약 2400 gf/in 내지 약 2800 gf/in이고, 피착체가 스테인리스스틸(Stainless Steal, SUS)을 포함하는 경우, 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력이 약 2300 gf/in 내지 약 2900 gf/in로서 잔사의 발생 없이 적절한 점착 물성을 동시에 구현할 수 있다.
상기 점착 필름은 이동통신 단말기 및 모바일 기기가 소형화 되고, 내부 구조가 복잡해짐에 따라 전술한 효과뿐만 아니라 우수한 고온 전단강도 및 내충격성등이 요구되는데, 이러한 상기 고온 전단강도 및 내충격성 향상 효과는 상기 점착제층을 형성하기 위한 광경화성 점착제 조성물을 제어하여 구현할 수 있다.
상기 점착제층은 광경화성 점착제 조성물의 광경화물을 포함하고, 상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화성 수지; 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머를 포함하는 희석모노머; 광경화제 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 제1 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 제2 (메타)아크릴레이트; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 제3 (메타)아크릴레이트; 및 친수성 관능기를 함유하는 제4 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합 모노머 성분의 중합체 또는 공중합체일 수 있다.
상기 광경화성 수지는 광경화시 상기 점착제층의 기본 구조를 구성하는 역할을 할 수 있다.
상기 혼합 모노머 성분은 상기 제1 (메타)아크릴레이트가 약 40 중량% 내지 약 70 중량%; 상기 제2 (메타)아크릴레이트가 약 10 중량% 내지 약 25 중량%; 상기 제3 (메타)아크릴레이트가 약 10 중량% 내지 약 25 중량%; 및 상기 제4 (메타)아크릴레이트가 약 3 중량% 내지 약 10 중량%를 포함할 수 있다. 상기 혼합 모노머 성분이 상기 범위로 제어됨으로써 광경화시 치수의 안정성 및 적절한 점착 물성 향상과 우수한 내충격성, 고온물성 안정화 및 변형 방지성을 구현할 수 있다.
상기 광경화성 수지는 중량평균분자량이 약 2000000 내지 약 6000000일 수 있다.
상기 광경화 수지가 상기 범위의 중량평균 분자량을 유지함으로써 상기 점착제층의 내구성을 향상시킬 수 있고, 우수한 고온전단성 및 변형 방지성을 용이하게 확보할 수 있다. 상기 광경화성 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우 박리력 및 내구성 저하 문제가 발생할 수 있고, 상기 광경화성 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 초과인 경우 점도가 지나치게 높아 코팅성이 저하되고, 점착층의 점성이 감소해 박리력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 희석 모노머를 포함하며, 상기 희석 모노머는 상기 광경화성 점착제 조성물의 점도를 제어하여 상기 광경화성 점착제 조성물의 코팅성을 용이하게 하는 역할을 하는 것이다.
구체적으로, 상기 희석 모노머는 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머를 포함할 수 있다. 상기 희석 모노머가 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머를 포함하여 상기 점착제층의 응집력을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 상기 점착제층의 경도를 향상시켜 물리적 마찰에 대한 내구성 향상 효과를 구현하며, 잔사 방지 및 고온 안정성을 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 (메타)아크릴산(acryl acid), 아크릴산 이중체, 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(　Itaconic acid), 말레산(maleic acid) 및 말레산 무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 카르복시기는 상기 광경화성 점착제 조성물에서 수소결합을 통해 응집력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 희석모노머가 아크릴산을 포함하는 경우, 주쇄에 위치한 극성을 띄는 카르복시기에 의해 수소결합이 발생하게 되고 이러한 수소결합의 반복으로 상기 점착제층의 응집도가 크게 향상될 수 있다.
상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 카르복시기 약 80 중량% 내지 약 99.9 중량%를 포함하는 모노머일 수 있다. 즉, 상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머 전체 중량 중에 카르복시기의 함량이 약 90 중량% 내지 약 99.9 중량%일 수 있다. 상기 카르복시기가 상기 범위의 중량%를 가짐으로써 상기 희석 모노머가 카르복시기를 갖는 모노머를 과도하게 포함하지 않더라도 적정한 수준의 응집력 향상 효과를 구현할 수 있다.
상기 희석 모노머는 추가적으로, 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 및 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 희석 모노머는 상기 광경화성 수지를 형성하기 위한 혼합 모노머 성분에 포함된 모노머와 동일한 모노머들을 포함할 수 있다.
상기 희석 모노머가 상기 광경화성 수지를 형성하기 위한 혼합 모노머 성분에 포함된 모노머와 동일한 모노머를 포함함으로써 상기 광경화성 점착제 조성물의 분산성 및 상용성이 향상될 수 있고 저분자체를 통한 계면부착력이 향상되는 이점을 확보할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 상기 희석 모노머를 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 약 10 중량부 내지 약 70 중량부 포함할 수 있다.
상기 희석 모노머가 상기 중량부 범위로 상기 광경화성 점착제 조성물에 포함됨으로써 코팅성이 향상되는 효과를 구현할 수 있다. 상기 희석 모노머가 상기 중량부 범위 미만인 경우, 점착제층의 경도가 낮아 내구성이 저하되거나 계면 부착력이 악화될 우려가 있고, 상기 희석 모노머가 상기 중량부 범위 초과인 경우, 상기 광경화성 점착제 조성물의 분산성 및 성형성이 저하될 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 가교제를 포함하며, 이는 상기 점착제층의 반응 사이트를 유도하여 상기 기재층과의 계면 부착력을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 상기 가교제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체; 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메타)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 등과 같은 질소 함유 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 종류의 가교제를 사용함으로써 상기 점착제층과 상기 기재층의 공유결합을 통해 계면 안정성을 확보할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화제를 포함할 수 있고, 상기 광경화제는 그 종류 및 함량에 따라 광조사에 의해 상기 광경화성 수지의 경화 정도를 제어하는 역할을 하며, 우수한 고온 안정성 및 변형 방지성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 광경화제는 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트, 지방족 우레탄아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴록시에틸아이소시아누레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전술한 종류의 광경화제를 사용함으로써 상기 광경화성 수지와 우수한 상용성을 확보할 수 있고, 적절한 경화도를 확보하는 데에 크게 기여할 수 있으며, 우수한 전단 물성 및 변형 방지성을 구현할 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화성 수지, 희석 모노머, 광경화제 및 가교제를 포함하고, 상기 희석 모노머는 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머 및 다른 조성을 더 포함할 수 있다. 상기 광경화성 점착제 조성물은 각각의 상기 조성들의 중량부를 제어함으로써 전술한 효과들을 극대화 할 수 있다.
상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 약 3 중량부 내지 약 10 중량부 일 수 있다. 상기 광경화성 점착제 조성물이 상기 중량부 범위의 카르복시기를 갖는 모노머를 포함함으로써 적절한 응집도를 얻을 수 있고, 박리력이 향상되는 이점을 얻을 수 있다.
상기 광경화제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 약 0.05 중량부 내지 약 0.3 중량부 일 수 있다. 상기 광경화성 점착제 조성물이 상기 중량부 범위의 광경화제를 포함함으로써 적절한 경도를 얻을 수 있고, 우수한 전단 물성 및 변형 방지성을 구현할 수 있다.
상기 가교제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 약 0.1 중량부 내지 약 0.5 중량부일 수 있다. 상기 광경화성 점착제 조성물이 상기 중량부 범위의 가교제를 포함함으로써 우수한 내구성을 얻을 수 있고, 우수한 고온 안정성을 구현할 수 있다. 또한 상기 카르복시기를 갖는 모노머, 광경화제 및 가교제가 상기 중량부 범위를 동시에 만족함으로써 상기 점착제층의 내충격성 및 고온 응집력이 크게 향상될 수 있고 우수한 박리력을 구현할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 구현하고자 하는 물성 및 효과를 저하시키지않는 범위 내에서 광개시제, 산화방지제, 광안정제, 유·무기 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있고 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 약 25℃에서 점도가 약 1500cp 내지 약 4000cp일 수 있다.
상기 범위 내의 점도를 가짐으로써 상기 광경화성 점착제 조성물이 우수한 분산성 및 성형성을 구현하여 상기 점착제층을 더욱 균일한 수준으로 형성할 수 있다.
상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화에 의해 경화되어 점착제층이 될 수 있다. 이때, 상기 점착제층의 겔(gel)분율이 약 40 % 내지 약 70 %일 수 있다. 상기 겔분율은 겔분율(%)= (건조 후 무게/점착제 초기 무게 X100)에 의해 도출되고 상기 식은 에틸아세테이트 용매에서 점착제를 24시간 함침 후, 걸러서 110℃ 오븐에서 2hr 건조한 조건 하에서 측정할 수 있다. 상기 점착제층이 상기 겔 분율을 유지함으로써 적절한 내구성 및 인장강도를 구현할 수 있고, 우수한 박리력 및 고온 변성 방지성을 구현할 수 있다. 상기 점착제층이 상기 겔분율 범위 미만인 경우, 응집력이 저하되어 내구성 및 기계적 물성이 약화될 수 있고, 상기 점착제층이 상기 겔분율 범위 초과인 경우, 점착제층의 응집력은 향상되나 유연성 및 점착성이 저하될 수 있다.
상기 점착제층의 유리전이온도는 약 -20℃ 내지 약 -10℃일 수 있다. 상기 점착제층이 상기 유리전이온도 범위를 유지함으로써 우수한 내충격성을 가질 수 있고, 그에 따라 고온 물성에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다. 상기 점착제층의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 상온에서 점착력이 저하될 수 있다. 상기 점착제층의 유리전이온도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 내충격성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 약 40㎛ 내지 약 60㎛일 수 있다. 상기 점착제층이 상기 두께 범위를 유지함으로써 점착 필름의 전체 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서도 충분히 우수한 점착성 및 내구성을 구현할 수 있다. 상기 점착제층이 상기 두께 범위 미만인 경우, 충분한 점착 물성의 구현이 어렵고, 상기 점착제층이 상기 두께 범위 초과인 경우는 내구성이 저하될 수 있고, 상기 점착 필름의 변형이 발생할 수 있다.
도 1을 참조할 때, 상기 점착 필름(100)은 기재(120)를 중심으로 양면에 상기 점착제층(110)을 각각 포함한다. 상기 기재의 두께 : 상기 점착제층의 두께 비는 약 1 : 3 내지 약 1 : 4일 수 있다. 상기 기재 및 점착제층이 상기 두께 비를 유지함으로써 상기 점착 필름의 기계적 물성이 저하됨이 없이 우수한 점점 물성 및 내충격성을 동시에 구현할 수 있다.
상기 기재의 재질은 폴리에틸렌(PE) 발포폼, 폴리우레탄(PU) 발포폼, 아크릴폼 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기재의 재질이 폴리에틸렌 발포폼인 경우, 상기 점착층과 상용성이 좋고 상기 점착 필름의 내구성도 향상될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
< 실시예 및 비교예 >
실시예 1
광경화성 수지(LG하우시스, CJM 0703) 100 중량부, 희석 모노머로서 2-에틸헥실 아크릴레이트 (LG화학, 2-EHA) 51 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Miwon, M170) 20 중량부, 이소보닐 아크릴레이트(Rhodia, IBOA) 20 중량부 및 아크릴산(LG화학, AA) 9중량부; 광개시제로서 모노아크릴포스핀(BASF, TPO) 0.3 중량부, 광경화제로서 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Sigma Aldrich, TTEGDA) 0.12 중량부; 점착제로서 화학식명(Eastman, Regalrez 3102) 15 중량부 및 화학식명(Eastman, Foral 85) 5 중량부; 가교제로서 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(Shinetsu, KBM-403) 0.1 중량부를 포함하는 광경화성 점착 조성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 광경화성 점착 조성물을 광경화하여 두께 50um인 점착제층을 형성하고, 두께가 150um인 폴리에틸렌 발포폼의 양면에 상기 점착제층을 합판하였다.
상기 점착제층이 스테인리스스틸에 대한 박리력이 2300 gf/in이고 상기 점착제층의 상기 폴리에틸렌 발포폼에 대한 박리력이 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력 보다 700 gf/in큰 점착 필름을 제조한다.
비교예 1
광경화성 수지(LG하우시스, CJM 0703) 100 중량부, 희석 모노머로서 2-에틸헥실 아크릴레이트(LG화학, 2-EHA) 55 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Miwon, M170) 20 중량부, 이소보닐 아크릴레이트(Rhodia, IBOA) 20 중량부 및 아크릴산(LG화학, AA) 5중량부; 광개시제로서 모노아크릴포스핀(BASF, TPO) 0.3 중량부, 광경화제로서 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Sigma Aldrich, TTEGDA) 0.12 중량부; 점착제로서 화학식명(Eastman, Regalrez 3102) 15 중량부 및 화학식명(Eastman, Foral 85) 5 중량부; 가교제로서 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(Shinetsu, KBM-403) 0.15 중량부를 포함하는 광경화성 점착 조성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 광경화성 점착 조성물을 광경화하여 두께 50um인 점착제층을 형성하고, 두께가 150um인 폴리에틸렌 발포폼의 양면에 상기 점착제층을 합판하였다.
상기 점착제층이 스테인리스스틸에 대한 박리력이 3000 gf/in이고 상기 점착제층의 상기 폴리에틸렌 발포폼에 대한 박리력이 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력 보다 500 gf/in 작은 점착 필름을 제조한다.
비교예 2
광경화성 수지(LG하우시스, CJM 0703) 100 중량부, 희석 모노머로서 2-에틸헥실 아크릴레이트(LG화학, 2-EHA) 55 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Miwon, M170) 20 중량부, 이소보닐 아크릴레이트(Rhodia, IBOA) 20 중량부 및 아크릴산(LG화학, AA) 5중량부; 광개시제로서 모노아크릴포스핀(BASF, TPO) 0.3 중량부, 광경화제로서 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Sigma Aldrich, TTEGDA) 0.15 중량부; 점착제로서 화학식명(Eastman, Regalrez 3102) 15 중량부 및 화학식명(Eastman, Foral 85) 5 중량부; 가교제로서 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(Shinetsu, KBM-403) 0.1 중량부를 포함하는 광경화성 점착 조성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 광경화성 점착 조성물을 광경화하여 두께 50um인 점착제층을 형성하고, 두께가 150um인 폴리에틸렌 발포폼의 양면에 상기 점착제층을 합판하였다.
상기 점착제층이 스테인리스스틸에 대한 박리력이 2700 gf/in 이고 상기 점착제층의 상기 폴리에틸렌 발포폼에 대한 박리력이 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력 보다 500 gf/in 작은 점착 필름을 제조한다.
비교예 3
광경화성 수지(LG하우시스, CJM 0703) 100 중량부, 희석 모노머로서 2-에틸헥실 아크릴레이트(LG화학, 2-EHA) 55 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Miwon, M170) 20 중량부, 이소보닐 아크릴레이트(Rhodia, IBOA) 20 중량부 및 아크릴산(LG화학, AA) 5중량부; 광개시제로서 모노아크릴포스핀(BASF, TPO) 0.3 중량부, 광경화제로서 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Sigma Aldrich, TTEGDA) 0.12 중량부; 점착제로서 화학식명(Eastman, Regalrez 3102) 15 중량부 및 화학식명(Eastman, Foral 85) 5 중량부; 가교제로서 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(Shinetsu, KBM-403) 0.1 중량부를 포함하는 광경화성 점착 조성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 광경화성 점착 조성물을 광경화하여 두께 50um인 점착제층을 형성하고, 두께가 150um인 폴리에틸렌 발포폼의 양면에 상기 점착제층을 합판하였다.
상기 점착제층이 스테인리스스틸에 대한 박리력이 2800 gf/in이고 상기 점착제층의 상기 폴리에틸렌 발포폼에 대한 박리력이 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력 보다 500 gf/in 작은 점착 필름을 제조한다.
비교예 4
광경화성 수지(LG하우시스, CJM 0703) 100 중량부, 희석 모노머로서 2-에틸헥실 아크릴레이트(LG화학, 2-EHA) 55 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Miwon, M170) 20 중량부, 이소보닐 아크릴레이트(Rhodia, IBOA) 20 중량부 및 아크릴산(LG화학, AA) 5중량부; 광개시제로서 모노아크릴포스핀(BASF, TPO) 0.3 중량부, 광경화제로서 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(Sigma Aldrich, TTEGDA) 0.12 중량부; 점착제로서 화학식명(Eastman, Regalrez 3102) 15 중량부 및 화학식명(Eastman, Foral 85) 3 중량부; 가교제로서 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란(Shinetsu, KBM-403) 0.1 중량부를 포함하는 광경화성 점착 조성물을 제조하였다.
다음으로, 상기 광경화성 점착 조성물을 광경화하여 두께 50um인 점착제층을 형성하고, 두께가 150um인 폴리에틸렌 발포폼의 양면에 상기 점착제층을 합판하였다.
상기 점착제층이 스테인리스스틸에 대한 박리력이 2600 gf/in이고 상기 점착제층의 상기 폴리에틸렌 발포폼에 대한 박리력이 상기 점착제층의 상기 스테인리스스틸에 대한 박리력 보다 60 gf/in 큰 점착 필름을 제조한다.
실시예 및 비교예에 따른 조성 성분 비교
원재료명 실시예1 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
수지 CJM-0703 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
희석모노머 2-EHA 51.00 55.00 55.00 55.00 55.00
M170 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
IBOA 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00
AA 9.00 5.00 5.00 5.00 5.00
광개시제 TPO 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
광경화제 TTEGDA 0.12 0.12 0.15 0.12 0.12
점착제 Regalrez 3102 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Foral 85 5.00 5.00 5.00 5.00 3.00
가교제 KBM-403 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10
<평가>
실험예 1: 점착제층의 피착체에 대한 180°박리력 및 잔사 측정
상기 실시예 및 비교예에 따른 점착 필름의 일면에 50㎛의 PET를 합판한 후, 폭 25mm 그리고 길이 200mm의 측정 시료를 제작하였다. 각각의 시료는 ISO 8510-2에 따라 PC(폴리카보네이트), SUS(스테인리스스틸)에 2Kg의 롤러로 2회 왕복하여 부착하였다. 그런 다음에, 23℃의 온도 및 55%의 상대습도 조건 하에서 1시간 동안 보관한 후, 인장시험기를 사용하여 300mm/min의 박리 속도로 박리력을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
잔사는 상기 실시예 및 비교예에 따른 점착 필름을 폴리카보네이트 및 스테인리스스틸에 부착한 후 1시간, 하루 뒤에 박리하여 상기 폴리카보네이트 및 스테인리스스틸에 잔사가 있는지 유무를 육안으로 판단하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
* : 잔사가 있는 경우
180°Peel (gf/in) 실시예 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
폴리카보네이트 1hr 2542 3002 2414 2837 2412
1day 2887 3720 * 2800 * 4023 * 3005 *
스테인리스스틸 1hr 2379 2798 * 2696 2996 2592
1day 2932 3335 * 3198 * 3504 * 3222 *
실시예 1에 따라 제조된 점착필름은 폴리캅네이트 및 스테인리스스틸에 적용하는 경우, 하루가 지난 후 잔사가 발생하지 않아, 우수한 잔사 방지 성능이 구현됨을 확인할 수 있었다. 특히, 하루가 지난 후 2800 gf/in 이상의 우수한 점착력을 유지하는 동시에 잔사를 방지하는 것을 알 수 있었다.
반면, 비교예 1 내지 4의 경우, 폴리카보네이트 및 스테인리스스틸에 적용하는 경우 2800 gf/in 이상의 점착력을 구현하기만, 잔사가 남는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 고온 전단강도 측정
상기 실시예 및 비교예에 따른 점착 필름을 ASTM D1002에 따라 부착하였다. 그 후, 85℃ 조건에서 1시간 동안 열처리한 후 85℃에서 인장시험기를 사용하여 6mm/min의 박리 속도로 전단강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실험예 3: 내충격성 측정
상기 실시예 및 비교예에 따른 점착 필름을 Dupont type impact test (Dupont Normal)에 따라 내충격성을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실험예 4: 롤링 볼 택(Rolling ball tack)측정
상기 실시예 및 비교예에 따른 점착 필름을 ASTAM D3121-06(Tack of Pressure-Sensitive Adhesives by Rolling Ball)에 따라 볼의 이동거리를 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
단위 실시예1 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
고온 전단강도 Kg 12.5 8.0 9.7 7.8 9.1
내충격 mJ 980 1,323 1,029 1,323 1,029
Rolling balltack mm 6.1 4.0 4.7 3.3 5.2
실시예 1에 따라 제조된 점착필름은 롤링 볼 택의 측정 길이가 6.1mm로 적절한 점착력 및 980mJ 이상의 적절한 내충격성을 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 고온전단강도의 경우, 12kg 이상의 물성을 나타내어 향상된 고온물성을 구현할 수 있음을 알 수 있었다.
반면, 비교예 1 내지 4의 경우, 적절한 내충격성 및 점착력을 구현할 수 있으나, 고온전단강도의 경우, 10kg 미만으로 현저히 낮은 고온 물성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
100: 점착 필름
110: 점착제층
120: 기재

Claims (20)

  1. 기재; 및 상기 기재의 양면에 각각 배치된 점착제층을 포함하고,
    상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력이 2300 gf/in 내지 2900 gf/in 이고,
    상기 점착제층의 상기 기재에 대한 박리력이 상기 점착제층의 피착체에 대한 박리력보다 120 gf/in 내지 1000 gf/in 큰
    점착 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피착체는 플라스틱, 금속, 종이, 모직, 유리 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    점착 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층은 광경화성 점착제 조성물의 광경화물을 포함하고,
    상기 광경화성 점착제 조성물은 광경화성 수지; 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머를 포함하는 희석모노머; 광경화제 및 가교제를 포함하는
    점착 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 3 중량부 내지 10 중량부 이고,
    상기 광경화제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 0.05 중량부 내지 0.3 중량부 이며,
    상기 가교제는 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 0.1 중량부 내지 0.5 중량부인
    점착 필름.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 제1 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 제2 (메타)아크릴레이트; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 제3 (메타)아크릴레이트; 및 친수성 관능기를 함유하는 제4 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합 모노머 성분의 중합체 또는 공중합체인
    점착 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 혼합 모노머 성분은
    상기 제1 (메타)아크릴레이트가 40 중량% 내지 70 중량%;
    상기 제2 (메타)아크릴레이트가 10 중량% 내지 25 중량%;
    상기 제3 (메타)아크릴레이트가 10 중량% 내지 25 중량%;및
    상기 제4 (메타)아크릴레이트가 3 중량% 내지 10 중량%를 포함하는
    점착 필름.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 중량평균분자량이 2000000 내지 6000000인
    점착 필름.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 (메타)아크릴산(acryl acid), 아크릴산 이중체, 푸마르산(fumaric acid), 이타콘산(Itaconic acid), 말레산(maleic acid) 및 말레산 무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    점착 필름.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 카르복시기(-COOH)를 갖는 모노머는 카르복시기 80 중량% 내지 99.9 중량%를 포함하는 모노머인
    점착 필름.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 가교제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체; 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메타)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, N-비닐 카프로락탐 등과 같은 질소 함유 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    점착 필름.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 광경화제는 폴리에틸렌글라이콜디아크릴레이트, 지방족 우레탄아크릴레이트, 트리스(메타)아크릴록시에틸아이소시아누레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    점착 필름.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 점착제 조성물은 광개시제, 산화방지제, 광안정제, 유·무기 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함하는
    점착 필름.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 희석 모노머는 탄소수 1 내지 15의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 탄소수 3 내지 25의 시클로알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 및 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 더 포함하는
    점착 필름.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 점착제 조성물은 상기 희석 모노머를 상기 광경화성 수지 100 중량부 기준 10 중량부 내지 70 중량부 포함하는
    점착 필름.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 광경화성 점착제 조성물의 25℃에서 점도가 1500cp 내지 4000cp인
    점착 필름.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 겔(gel)분율이 40 % 내지 70 %인
    점착 필름.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 유리전이온도가 -20℃ 내지 -10℃인
    점착 필름.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께는 40㎛ 내지 60㎛인
    점착 필름.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 두께 대비 상기 점착제층의 두께 비는 1 : 3 내지 1: 4인
    점착 필름.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 기재의 재질은 폴리에틸렌(PE) 발포폼, 폴리우레탄(PU) 발포폼, 아크릴폼 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인
    점착 필름.

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