KR20180009606A

KR20180009606A - 열융착 접착제 조성물, 열융착 양면 접착 테이프 및 열융착 양면 접착 테이프의 제조 방법 및 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법

Info

Publication number: KR20180009606A
Application number: KR1020160091539A
Authority: KR
Inventors: 김민경; 김장순; 강성용; 강경민; 이승원; 박창영; 임재호
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2018-01-29
Also published as: WO2018016699A1; KR101994149B1

Abstract

고무계 바인더 수지; 에폭시계 열경화성 수지; 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지;를 포함하는 열융착 접착제 조성물이 제공한다.

Description

열융착 접착제 조성물, 열융착 양면 접착 테이프 및 열융착 양면 접착 테이프의 제조 방법 및 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법{HEAT MELT ADHESIVE COMPOSITION, HEAT MELT DUAL SIDED ADHESIVE TAPE, METHOD FOR PREPARING HEAT MELT DOUBLE SIDED ADHESIVE TAPE AND METHOD FOR USING HEAT MELT DOUBLE SIDED ADHESIVE TAPE}

열융착 접착제 조성물, 열융착 양면 접착 테이프 및 열융착 양면 접착 테이프의 제조 방법 및 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법에 관한 것이다.

열융착 접착제는 일정 온도로 가열하면 열과 압력에 의해 접착력이 발생하는 수지로 형성될 수 있고, 이러한 수지는 열에 의해 녹아 접착력이 발생하는 열가소성 수지 계통과 열을 가했을 때, 경화제에 의해 접착력이 발생하는 열경화성 수지가 있다.

일반적으로, 적용되는 제품의 특성을 고려하여 열경화성 수지를 사용하거나, 열가소성 수지를 사용한다. 열경화성 수지는 접착 수지가 경화되어 안정화되는 시간이 보장되어야 하는 단점이 있고, 열가소성 수지는 상대적으로 저온 융착이 가능하다는 장점이 있으나, 고온 내구성에 있어서는 문제가 될 수 있다.

본 발명의 일 구현예는 고온 내구성이 우수하고, 접착력이 우수한 열융착 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 고온 내구성이 우수하고, 접착력이 우수한 열융착 양면 접착 테이프를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 고온 내구성이 우수하고 접착력이 우수한 열융착 양면 접착 테이프를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예는 고온 내구성이 우수하고, 접착력이 우수한 열융착 양면 접착 테이프를 사용하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 고무계 바인더 수지; 에폭시계 열경화성 수지; 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지;를 포함하는 열융착 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 열융착 접착층을 포함하고, 상기 열융착 접착층은 고무계 바인더 수지, 에폭시계 열경화성 수지 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함하는 열융착 양면 접착 테이프를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 이형필름층 상에: 상기 열융착 접착제 조성물을 도포하고, 건조하여 열융착 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 양면 접착 테이프의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 열융착 양면 접착 테이프의 상기 열융착 접착층의 일면을 제1 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 1차 가열 및 가압하여 가접(pre-tacking) 단계; 및 상기 열융착 접착층의 다른 일면을 제2 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 2차 가열 및 가압하여 상기 열융착 접착층을 활성화하는 본접(bonding) 단계; 를 포함하고, 상기 열융착 접착층을 매개하여 상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체를 접착시키는 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법을 제공한다.

상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된 열융착 접착층을 포함하는 열융착 양면 접착 테이프는, 상기 열융착 접착층이 고온 내구성이 우수하면서도, 동시에, 접착력이 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 열융착 양면 접착 테이프의 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

상기 고무계 바인더 수지는 상기 열융착 접착제 조성물의 코팅성, 타발 가공성, 고온 치수안정성, 가접성 (pre-tacking)을 향상시키는 역할을 한다.

상기 고무계 바인더 수지는 접착제의 바인더 성분으로서 사용되는 다른 물질에 비하여 상대적으로 고온에서 점도를 높게 유지할 수 있기 때문에, 고온에서 점도가 낮은 상기 에폭시계 열경화성 수지가 흐르지 않도록 잡아주는 역할을 한다.

상기 고무계 바인더 수지의 종류에 따라, 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조되는 열융착 접착제의 모듈러스를 조절할 수 있다.

소정 모듈러스 특성을 구현할 수 있는 상기 고무계 바인더 수지의 예를 들면, 니트릴부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌(SIBS)계 고무, 히드록시 함유 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS-OH)계 고무, 히드록시 함유 니트릴 부타디엔(NBR-OH) 고무 등을 들 수 있다.

일 구현예에서, 상기 고무계 바인더 수지는 히드록시 함유 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS-OH)계 고무 또는 히드록시 함유 니트릴 부타디엔 고무(NBR-OH) 고무일 수 있다. 상기 고무계 바인더 수지가 히드록시기를 함유하는 경우, 히드록시기가 상기 에폭시계 열경화성 수지의 에폭시기와 반응하여 연결되기 때문에, 상기 고무계 바인더 수지는 물리적 바인더 역할 뿐만 아니라 화학적 바인더 역할까지 가능하다.

상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 열가소성 수지로서, 상기 에폭시계 열경화성 수지와 함께 사용되므로, 상기 열융착 접착제 조성물은 상기 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지의 열가소성 수지와 상기 에폭시계 열경화성 수지의 열경화성 수지를 모두 포함하게 된다. 상기 열융착 접착제 조성물은 열경화성 수지에 의해 고온 내구성 특성을 부여하면서, 상기 열가소성 수지에 의해 강성 (toughness) 및 내충격성 (impactness) 특성을 증가시킴으로써 접착력을 향상시킬 수 있다.

상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 TPU(Thermoplastic polyurethane)으로도 칭해지며, 고온에서 성형성을 갖지만 상온에서는 고무 탄성체(elastomer)의 성질을 갖는 물질이다.

상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 입자의 크기는 형성하고자 하는 접착층의 두께를 고려하여 적절한 입경의 입자를 사용한다.

일 구현예에서, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 평균 입경 5㎛ 내지 20㎛의 입자일 수 있다. 상기 열융착 접착제 조성물은 범위의 평균 입경을 갖는 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함하여, 소정의 두께, 예를 들어, 25㎛ 내지 150㎛의 접착층을 형성하는 경우, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지가 접착층 표면에 드러나지 않으면서도 접착층 내에서 고루 분산되기 용이하다.

상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지의 평균 입경은 SEM을 통해 수평균 입경으로 측정될 수 있다.

상기 에폭시계 열경화성 수지는 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된 열융착 접착제가 열경화가 가능하도록 첨가된 열경화성 수지이다.

상기 에폭시계 열경화성 수지는, 구체적으로, 다관능 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 열융착 접착제 조성물은 상기 에폭시계 열경화성 수지 100 중량부 대비하여, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 1 내지 25 중량부, 구체적으로, 5 내지 22 중량부 포함할 수 있다. 상기 열융착 접착제 조성물은 상기 함량 범위의 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함하여, 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된 열융착 접착제에 소정 수준의 강성을 부여할 수 있다.

상기 열융착 접착제 조성물 중 상기 고무계 바인더 수지 대 상기 에폭시계 열경화성 수지의 중량비가 0.5 : 1 내지 0.7 : 1, 구체적으로, 0.60 : 1 내지 0.63 : 1 일 수 있다. 상기 열융착 접착제 조성물은 상기 함량비로 상기 고무계 바인더 수지와 상기 에폭시계 열경화성 수지를 배합하여, 제조되는 열융착 접착제에 소정의 모듈러스를 부여하면서, 고온 내구성을 향상시키고, 동시에, 우수한 접착력을 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 에폭시계 열경화성 수지는 상기 고무계 바인더 보다 고 함량으로 하여 우수한 접착력을 구현할 수 있고, 에폭시계 열경화성 수지가 상대적으로 모듈러스가 큰 값을 갖기 때문에, 상기 고무계 바인더 수지를 배합하여 모듈러스를 낮춘다. 접착제의 모듈러스는 용도에 따라 요구되는 수준이 상이하다. 예를 들어, 연질의 섬유용에는 모듈러스가 낮은 접착제가 적합하고, 경질의 건축용에는 모듈러스가 높은 접착제가 적합하다. 따라서, 낮은 모듈러스 구현하고자 할 때에는, 예를 들어, NBR과 같은 고무계 바인더 수지를 사용하여 모듈러스를 많이 낮출 수 있고, 높은 모듈러스를 구현하고자 할 때에는, SBS와 같은 고무계 바인더 수지를 사용하여 모듈러스를 조금 낮출 수 있다.

상기 열융착 접착제 조성물은 열경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 열경화제는, 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된 열융착 접착제를 가열하여 열 활성화 (본 명세서에서, "열 활성화"란 열을 가하여 접착력을 발휘시키는 것을 의미한다)시킬 때, 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화 반응을 하도록 하여, 접착력을 발휘할 수 있게 한다. 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된 열융착 접착제가 고온에서만 열 활성화 반응하도록 하여, 원치않은 열 활성화 반응이 일어나지 않도록 하기 위해서, 원하는 열경화 온도에 맞게 열경화제를 선택할 수 있다. 즉, 열경화제의 경화 온도에 따라, 열융착 접착제의 열 활성화 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 높은 온도의 경화 온도를 가지는 열경화제를 사용하게 되면, 상기 열융착 접착제 조성물을 성막하기 위한 건조 공정에서 열처리 시, 성막을 위한 열처리 온도가 열경화제의 경화 온도보다 낮기 때문에, 건조 공정에서 불필요하게 열 활성화되지 않도록 접착 비활성 상태를 유지하기 용이할 수 있다.

상기 열경화제는, 구체적으로, 약 130℃의 경화 온도를 갖는 이미다졸계 열경화제, 또는, 약 180℃의 경화 온도를 갖는 방향족 아민계 열경화제나 디아민 톨루엔계 열경화제를 그 예로서 들 수 있고, 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

상기 열융착 접착제 조성물은 열경화제의 종류와 함량을 조절하여 열활성화시 열경화 속도와 열경화 개시 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 열융착 접착제 조성물의 열경화 개시 온도를 조절하기 위해, 소정의 열경화 개시 온도를 갖는 열경화제를 선택할 수 있고, 또한, 상기 열경화제의 함량을 조절하여, 상기 열융착 접착제 조성물의 열경화 개시 온도를 조절할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 열융착 접착제 조성물은 상기 에폭시계 열경화성 수지 100 중량부 대비 상기 열경화제는 1 내지 20 중량부 포함할 수 있다.

상기 열융착 접착제 조성물은 전술한 바와 같이, 상기 에폭시계 열경화성 수지의 열경화성 수지와 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지의 열가소성 수지를 함께 사용함으로써 고온 내구성 특성에 따른 접착 신뢰성을 제고하고, 동시에 우수한 강성 및 내충격성 특성을 확보할 수 있다. 상기 열융착 접착제 조성물은 그 구체적인 용도에 따라서, 더욱 세밀하게, 각각의 물성 간의 요구되는 밸런스를 조절할 수 있고, 이러한 조절은 전술한 구성 성분들, 고무계 바인더 수지, 에폭시계 열경화성 수지 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지의 각각의 구체적인 종류 및 함량을 조절함으로써 가능할 수 있다.

또한, 상기 열융착 접착제 조성물은, 목적에 따라 적합한 물성을 구현하기 위해, 용매, 실란커플링제, 광택제, 젖음성 개선제, 소포제, 산화방지제, 증점제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 열융착 접착층을 포함하는 열융착 양면 접착 테이프를 제공하고, 상기 열융착 접착층은 고무계 바인더 수지, 에폭시계 열경화성 수지 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함한다.

상기 열융착 접착층은 전술하여 상세히 설명한 상기 열융착 접착제 조성물로부터 제조된다.

상기 열융착 양면 접착 테이프는 열융착 접착층이 열 활성화되기 전 상태로 형성되고, 상기 열융착 양면 접착 테이프는 일면 또는 양면에 이형필름층을 더 포함할 수 있다. 상기 열융착 접착층이 열 활성화되기 전이므로, 접착력을 발휘하지 않기 때문에, 이형필름층을 필수적으로 요하지는 않지만, 열융착 접착층의 일면에 형성된 이형필름층을 포함하는 열융착 양면 접착 테이프를 권취하여 보관시 열융착 접착층끼리 접하는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다.

상기 열융착 양면 접착 테이프를 상이한 2개의 피착체를 접착하기 위해 적용하기 위해서는, 열융착 접착층을 열 활성화시켜야 한다. 상기 열융착 양면 접착 테이프의 이형필름을 통해 열융착 접착층에 간접적으로 열과 압력을 가하여 열융착 접착층을 열 활성화시키는 것이 열 활성화 공정상 유리하다.

상기 이형필름층은 접착제 또는 양면 접착 테이프 등의 접착면을 보호하기 위해 사용되는 통상적인 이형필름을 사용할 수 있고, 공지된 재료를 사용하여 제조될 수 있다.

도 1은 열융착 접착층(10) 및 그 일면에 형성된 이형필름층(20)을 포함하는 열융착 양면 접착 테이프(100)의 단면도이다.

상기 양면 접착 테이프(100)에서, 상기 열융착 접착층(10)은 전술한 바와 같이, 접착 미활성 상태로 제공되고, 피착체에 적용시 열과 압력을 가하여 열 활성화시킴으로써 접착력을 발휘하게 하여 사용할 수 있다.

상기 열융착 접착층(10)을 열 활성화시키기 위해 가열하면 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화되어 망상 구조의 열경화물 매트릭스를 형성하고, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 상기 망상 구조의 열경화물 매트릭스 내에 분산되게 된다. 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화되면서, 상기 열융착 접착층(10)이 접착력을 발휘하게 된다.

상기 고무계 바인더 수지 및 상기 에폭시계 열경화성 수지에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.

예를 들어, 상기 고무계 바인더 수지는 니트릴부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌_스티렌(SEBS)계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌(SIBS)계 고무, 히드록시 함유 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS-OH)계 고무, 히드록시 함유 니트릴 부타디엔 고무(NBR-OH) 고무 등을 들 수 있다.

예를 들어, 상기 에폭시계 열경화성 수지는 다관능 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

상기 열융착 접착층(10)은 상기 에폭시계 열경화성 수지 100 중량부 대비하여, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 1 내지 25 중량부, 구체적으로, 5 내지 20 중량부 포함할 수 있다. 상기 열융착 접착층(10)은 상기 함량 범위의 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함하여, 소정 수준의 강성이 부여될 수 있다.

상기 열융착 접착층(10) 중 상기 고무계 바인더 수지 대 상기 에폭시계 열경화성 수지의 중량비가 0.5 : 1 내지 0.7 : 1, 구체적으로, 0.60 : 1 내지 0.63 : 1 일 수 있다. 상기 열융착 접착제 조성물은 상기 함량비로 상기 고무계 바인더 수지와 상기 에폭시계 열경화성 수지를 배합하여, 제조되는 열융착 접착제에 소정의 모듈러스를 부여하면서, 고온 내구성을 향상시키고, 동시에, 우수한 접착력을 구현할 수 있다.

상기 열융착 접착층(10)은 열경화제를 더 포함할 수 있다. 상기 열경화제는 상기 열융착 접착층(10)을 가열시 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화 반응이 일어나도록 하여 상기 열융착 접착층(10)이 접착력을 발휘하게 할 수 있다.

상기 열경화제에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다. 상기 열경화제는, 예를 들어, 이미다졸계 열경화제, 방향족 아민계 열경화제, 디아민 톨루엔계 열경화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 열경화제의 종류를 경화 온도에 따라 선택함으로써, 상기 열융착 접착층(10) 중 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화 반응하는 온도를 조절할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 열융착 접착층은 130 내지 180℃에서 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화 반응을 개시할 수 있다.

상기 열융착 접착층(10)을 가열하면 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화되어 망상 구조의 열경화물 매트릭스를 형성하고, 입자 상태의 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 용융되면서 상기 망상 구조의 열경화물 매트릭스 내에 더욱 고르게 분산되게 된다. 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 가열에 의해 접착 활성화 후에는 완전히 용융되어서 입자상을 유지하지 못할 수 있다.

상기 열융착 접착층(10)의 두께는 용도에 따라 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 열융착 접착층(10)의 두께가 25㎛ 내지 150㎛ 일 수 있다.

상기 양면 접착 테이프는 접착력과 함께 고온 내구성이 우수하기 때문에 다양한 재질에 대하여, 우수한 접착력을 발휘할 수 있고, 예를 들어, FPCB, 부직포필터, 플라스틱과 같은 접착이 어려운 재질에서도 우수한 접착력 및 우수한 내열성을 발휘함에 따라, 서로 상이한 두 개의 재질의 접착하기에 매우 유용하다. 예를 들어, 전자기기 내의 인쇄회로기판의 접착과 같은 전자기기 내의 부품을 접착하는 매개체, 자동차의 플라스틱 내장재를 금속 외장재에 부착하는 매개체 등, 광범위한 용도에 적용할 수 있고, 그러나, 그 용도가 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 이형필름층 상에: 상기 열융착 접착제 조성물을 도포하고 건조하여 열융착 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 양면 접착 테이프의 제조 방법을 제공한다.

상기 양면 접착 테이프의 제조 방법에 의해서, 전술한 상기 양면 접착 테이프를 제조할 수 있다.

상기 열융착 접착층은 상기 열융착 접착제 조성물이 열처리에 의해 건조시키면서 용매 등이 휘발되면서 필름상으로 성막되고, 성막되는 중 상기 에폭시계 열경화성 수지의 열경화 반응이 일어나지 않아야 한다. 따라서, 상기 열융착 접착제 조성물을 건조시키기 위한, 즉, 상기 열융착 접착층을 성막하기 위해 진행하는 열처리 공정의 온도는, 이후, 상기 열융착 접착층을 열 활성화시키기 위한 열 처리 온도보다 낮아야 한다.

예를 들어, 상기 열융착 접착층을 열개시제의 열경화 개시 온도에 따라 130 내지 200℃에서 열 활성화될 수 있고, 상기 열융착 접착층의 성막을 위한 건조 공정은 열경화 개시 온도보다 낮은 온도, 예를 들어, 80 내지 110℃의 온도에서 수행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 열융착 양면 접착 테이프의 상기 열융착 접착층의 일면을 제1 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 1차 가열 및 가압하여 가접(pre-tacking) 단계; 및 상기 열융착 접착층의 다른 일면을 제2 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 2차 가열 및 가압하여 상기 열융착 접착층을 활성화하는 본접(bonding) 단계;를 포함하고, 상기 열융착 접착층을 매개하여 상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체를 접착시키는 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법을 제공한다.

상기 본접 공정 중 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화된다. 상기 가접 단계에서는 상기 에폭시계 열경화성 수지의 열경화가 개시되지 않도록, 상기 가접 단계의 1차 가열 온도는 상기 본접 단계의 2차 가열 온도 보다 낮아야 된다.

예를 들어, 상기 가접 단계의 1차 가열은 70 내지 120℃에서 수행될 수 있고, 상기 본접 단계의 2차 가열은 130 내지 230℃에서 수행될 수 있다.

상기 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법은 공정 편의상 상기 가접 단계 후 상기 본접 단계 전에 상기 열융착 접착층을 냉각시키는 제1 냉각 단계 및 상기 본접 단계 후 상기 열융착 접착층을 냉각시키는 제2 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법에 따라서, 상기 열융착 양면 접착 테이프를 이용하여 제1 피착체 및 제2 피착체를 접착시킬 수 있다. 상기 열융착 양면 접착 테이프는 전술한 바와 같이, 상기 열융착 접착층의 일면에 이형필름층이 적층된 상태의 제품일 수 있다. 먼저, 이형필름층이 형성되지 않은 상기 열융착 접착층의 일면을 상기 제1 피착체에 부착하고, 이형필름층을 통해 상기 열융착 접착층에 열과 압력을 가하여, 가접 단계를 수행한다. 상기 가접 단계를 통해, 상기 열융착 접착층은 예비적인 수준의 접착력이 발생한다. 가접 단계를 수행한 뒤, 취급의 편의성을 위하여, 제1 냉각 단계를 수행한다. 이어서, 이형필름층을 제거하고, 이형필름층이 제거된 면에 제2 피착체를 부착한다. 제1 피착체 및 제2 피착체가 부착된 열융착 접착층에 대하여, 제1 피착체 또는 제2 피착체를 통해 열과 압력을 가하여, 본접 단계를 수행한다. 이어서, 제2 냉각 단계를 수행한다.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

( 실시예 )

실시예 1

니트릴부타디엔(NBR) 고무 60 중량부, 노볼락 에폭시 수지 100 중량부, 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지(TPU, 평균 입경: 15 ㎛) 5 중량부, 이미다졸계 열경화제 5 중량부 및 용매 (톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용매)를 혼합하여 열융착 접착제 조성물을 제조하였다.

별도로 준비된 100 ㎛ 두께의 이형필름층에 상기 열융착 접착제 조성물을 도포하고, 110℃에서 약 3분정도 열풍 건조하여 50㎛ 두께의 열융착 접착층을 형성하여 도 1에서와 같은 구조를 갖는 열융착 양면 접착 테이프를 제조하였다.

실시예 2

히드록시기 함유 스티렌-부틸렌-스티렌계(SBS-OH) 고무 61 중량부, 노볼락 에폭시 수지 100 중량부, 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지(TPU, 평균 입경: 15 ㎛) 21 중량부, 이미다졸계 열경화제 8 중량부 및 용매 (톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용매)를 혼합하여 열융착 접착제 조성물을 제조하였다.

별도로 준비된 100 ㎛ 두께의 이형필름층에 상기 열융착 접착제 조성물을 도포하고, 다시 상기 도포된 열융착 접착제 조성물 상에 다른 100 ㎛ 두께의 이형필름층을 적층한 뒤, 110℃에서 약 3분정도 열풍 건조하여 50㎛ 두께의 열융착 접착층을 형성하여 도 1에서와 같은 구조를 갖는 열융착 양면 접착 테이프를 제조하였다.

비교예 1

니트릴부타디엔(NBR) 고무 60 중량부, 노볼락 에폭시 수지 100 중량부, 이미다졸계 열경화제 5 중량부 및 용매 (톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용매)를 혼합하여 열융착 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 2

열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지(TPU, 평균 입경: (15) ㎛)만을 용매 (톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용매)를 혼합하여 열융착 접착제 조성물을 제조하였다.

비교예 3

히드록시기 함유 스티렌-부틸렌-스티렌계(SBS-OH) 고무 61 중량부, 노볼락 에폭시 수지 100 중량부, 이미다졸계 열경화제 8 중량부 및 용매 (톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합 용매)를 혼합하여 열융착 접착제 조성물을 제조하였다.

평가

실험예 1: 접착력 ( 박리력 ) 특성

실시예 1 및 비교예 1-2에서 제조된 열융착 양면 접착 테이프에서 이형필름층이 형성되지 않은, 2.5cm 폭의 열융착 접착층을 2.5cm 폭, 30㎛ 두께의 알루미늄 호일층에 부착하고, 이형필름층 상부에 90℃의 열과 압력을 가하여 가접한 후, 냉각시켰다. 열융착 접착층의 이형필름층을 제거한 다른 일면에는 1mm 두께의 유리판에 부착하였다. 상기 알루미늄 호일층 상부에 200℃의 열과 압력을 가하여 열융착 접착층을 열 활성화시켜서 접착시킨 후, 냉각시켰다. 상기 알루미늄 호일층-열융착 접착층-유리판의 접착체를 하기 조건으로 박리하여, 접착력을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

박리력 테스트 조건: 상온, 180도 (각도), 300 mm/min (속도)

실험예 2: (경화시간에 따른 전단 강도 및 모듈러스 특성)

실시예 2 및 비교예 3에서 제조된 열융착 양면 접착 테이프에서 이형필름층이 형성되지 않은, 2cm*2cm 폭의 열융착 접착층을 스테인리스 금속판에 부착하고, 이형필름층 상부에 90℃의 열을 주어 가접한 후, 냉각시켰다. 열융착 접착층의 이형필름층을 제거한 다른 일면에는 다른 스테인리스 금속판에 부착하였다. 상기 스테인레스 금속판 상부에 200℃로 열을 가하여 열융착 접착층을 열 활성화시켜서 접착시켰다. 상기 스테인리스 금속판- 열융착 접착층-스테인리스 금속판의 접착체에 대하여, 하기 조건으로 열융착 접착층의 경화시간에 따른 전단강도 및 모듈러스를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

전단강도 및 모듈러스 측정 조건:

- 측정 장비: Texture Analyzer(Stable Micro Systems社)

- 측정 조건: 140℃, 6mm/min(속도)

구분	접착력(박리력) [g/in]
실시예 1	1823
비교예 1	1056
비교예 2	1300

상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1의 열융착 양면 접착 테이프가 높은 접착력을 구현함을 확인하였다.

구분	경화시간 [min]	면 수직방향		면 수평방향
구분	경화시간 [min]	전단강도 [g]	모듈러스 [g/mm]	전단강도 [g]	모듈러스 [g/mm]	강성 [g·mm]
실시예 2	15	38262	36083	-	-	-
	30	39787	35616	-	-	-
	45	39791	35599	4212	18868	1760
비교예 3	15	16812	34531	-	-	-
	30	31347	35597	-	-	-
	45	39821	37062	3516	13950	950

상기 표 2의 결과로부터, 실시예 2의 열융착 양면 접착 테이프가 높은 전단강도와 모듈러스를 구현함으로써 접착력을 증대시킬 것임을 확인하였다. 또한 실시예 2가 비교예 3보다 면 수평방향으로서의 접착성을 평가하였을 때 강성이 높은 것을 확인하였는데, 이는 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 영향 때문인 것으로 보인다. 상기 결과 중 경화시간 45분의 모듈러스 값만 유일하게 비교예 3이 실시예 2보다 높은 결과가 나왔으나, 실시예 2의 경화시간 45분의 모듈러스 값이 절대적으로 열등한 결과를 의미하지는 않기 때문에, 이를 제외한 나머지 값이 비교예 3보다 우수한 결과 값을 보여준 점에 의미를 두어야 할 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

10: 열융착 접착층
20: 이형필름층
100: 양면 접착 테이프

Claims

고무계 바인더 수지;
에폭시계 열경화성 수지; 및
열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지;를 포함하는 열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 고무계 바인더 수지는 니트릴부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌_스티렌(SEBS)계 고무, 히드록시 함유 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS-OH)계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌(SIBS)계 고무, 히드록시 함유 니트릴 부타디엔 고무(NBR-OH) 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 평균 입경 5㎛ 내지 20㎛의 입자인
열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 에폭시계 열경화성 수지는 다관능 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열융착 접착제 조성물은 상기 에폭시계 열경화성 수지의 합 100 중량부 대비하여, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 1 내지 25 중량부 포함하는
열융착 접착제 조성물.
제5항에 있어서,
상기 고무계 바인더 수지 대 상기 에폭시계 열경화성 수지의 중량비가 0.5 : 1 내지 0.7 : 1인
열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열융착 접착제 조성물은 열경화제를 더 포함하는
열융착 접착제 조성물.
제7항에 있어서,
상기 열경화제는 이미다졸계 열경화제, 방향족 아민계 열경화제, 디아민 톨루엔계 열경화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 접착제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열융착 접착제 조성물은 용매, 실란커플링제, 광택제, 젖음성 개선제, 소포제, 산화방지제, 증점제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함하는
열융착 접착제 조성물.
열융착 접착층을 포함하고,
상기 열융착 접착층은 고무계 바인더 수지, 에폭시계 열경화성 수지 및 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지를 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 고무계 바인더 수지는 니트릴부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)계 고무, 스티렌-에틸렌-부틸렌_스티렌(SEBS)계 고무, 스티렌-이소부틸렌-스티렌(SIBS)계 고무, 히드록시 함유 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS-OH)계 고무, 히드록시 함유 니트릴 부타디엔 고무(NBR-OH) 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 에폭시계 열경화성 수지는 다관능 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층은 상기 에폭시계 열경화성 수지의 합 100 중량부 대비 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지 1 내지 25 중량부의 함량비로 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층에서, 상기 고무계 바인더 수지 대 상기 에폭시계 열경화성 수지의 중량비가 0.5 : 1 내지 0.7 : 1인
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착제 조성물은 열경화제를 더 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제15항에 있어서,
상기 열경화제는 이미다졸계 열경화제, 방향족 아민계 열경화제, 디아민 톨루엔계 열경화제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층을 가열하면 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화되어 망상 구조의 열경화물 매트릭스를 형성하고, 상기 열가소성 엘라스토머 폴리우레탄 수지는 상기 망상 구조의 열경화물 매트릭스 내에 분산된
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층의 두께가 25㎛ 내지 150㎛ 인
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층은 130 내지 180℃에서 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화 반응을 개시하는
열융착 양면 접착 테이프.
제10항에 있어서,
상기 열융착 접착층의 일면 또는 양면에 이형필름층이 적층된
열융착 양면 접착 테이프.
이형필름층 상에: 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 열융착 접착제 조성물을 도포하고, 건조하여 열융착 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 양면 접착 테이프의 제조 방법.
제10항에 따른 열융착 양면 접착 테이프의 상기 열융착 접착층의 일면을 제1 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 1차 가열 및 가압하여 가접(pre-tacking) 단계; 및
상기 열융착 접착층의 다른 일면을 제2 피착체에 부착한 뒤, 상기 열융착 접착층을 2차 가열 및 가압하여 상기 열융착 접착층을 활성화하는 본접(bonding) 단계;
를 포함하고, 상기 열융착 접착층을 매개하여 상기 제1 피착체 및 상기 제2 피착체를 접착시키는 열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법.
제22항에 있어서,
상기 가접 단계의 1차 가열은 70 내지 120℃에서 수행하고,
상기 본접 단계의 2차 가열은 130 내지 230℃에서 수행하는
이어서, 상기 열융착 접착층을 냉각하는 단계를 포함하는
열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법.
제22항에 있어서,
상기 가접 단계 후 상기 접착 단계 전에 상기 열융착 접착층을 냉각시키는 제1 냉각 단계 및 상기 접착 단계 후 상기 열융착 접착층을 냉각시키는 제2 냉각 단계를 더 포함하는
열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법.
제22항에 있어서,
상기 열융착 양면 접착 테이프는 상기 열융착 접착층의 상기 일면에 적층된 이형필름층을 더 포함하고,
상기 가접 단계는 상기 이형필름층에 열과 압력을 가하여 수행되고,
상기 본접 단계는 상기 제1 피착체 또는 제2 피착체에 열과 압력을 가하여 수행되는
열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법.
제22항에 있어서,
상기 접착 공정 중 상기 에폭시계 열경화성 수지가 열경화되는
열융착 양면 접착 테이프의 사용 방법.