KR20180047293A

KR20180047293A - 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프

Info

Publication number: KR20180047293A
Application number: KR1020160143247A
Authority: KR
Inventors: 박서규; 홍성욱
Original assignee: 주식회사 한길엔씨티
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-05-10
Also published as: KR101896634B1

Abstract

본 발명은 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층 및 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되며, 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 양면 점착 테이프는 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층이 형성되어 전자기기 등의 조립공정에서 불량이 발생한 경우 전자기기로부터 용이하게 분리가 가능하며, 재사용을 할 수 있기 때문에 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감할 뿐만 아니라, 자원의 소모와 환경오염을 개선하는 효과를 나타낸다.

Description

재작업성이 우수한 양면 점착 테이프 {DOUBLE SIDED ADHESIVE TAPE EXHIBITING IMPROVED REWORKABLE CAPABILITY}

본 발명은 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층이 형성되어 전자기기 등의 조립공정에서 불량이 발생한 경우 전자기기로부터 용이하게 분리가 가능하며, 재사용을 할 수 있기 때문에 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감할 뿐만 아니라, 자원의 소모와 환경오염을 개선하는 효과를 나타내는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프에 관한 것이다.

전자기기 등의 제조과정에서는 부품 등의 접착을 위해 다양한 종류의 점착 테이프가 사용되는데, 기재층의 양면에 점착제 성분으로 이루어진 점착층을 형성하여 이루어지는 양면테이프가 주로 사용되고 있다.

그러나, 종래에 양면테이프는 접착 후에 제품으로부터 쉽게 분리되지 않기 때문에 제조 공정에서 부품 성능에 문제가 발생하여 부품과 양면테이프를 분리하고자 하는 경우에 부품에 손상을 주지않기 위해 양면테이프를 제거하기 위한 추가 공정을 진행한 후에 양면테이프를 새로 적용하는 공정이 진행되어 공정이 복잡해지고, 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 전자기기의 부품으로부터 분리된 양면테이프는 재사용이 불가능하여 폐기처분의 과정을 거치게 되는데, 이때, 자원소모 뿐만 아니라, 환경오염이 야기되는 문제점이 있었다.

또한, 전자기기 부품에 고장이 발생하여 고장 부분을 수리하고자 할 때, 전자기기 부품과 테이프가 쉽게 분리되지 못하는 경우에는 부품을 교체해야 하는 문제점이 있었다.

이와 같이, 전자기기 등과 같이 구성 부품들이 더욱 소형화되고 가격이 상승하고 있기 때문에, 제조원가의 절감과 조립 공정에서 비록 불량이 발생하더라도 그 구성 부품만은 재활용하여 재 작업을 할 수 있도록 재사용이 가능한 양면테이프의 제조가 요구되고 있다.

한국특허등록 제10-0594860호(2006.06.22). 한국특허등록 제10-1208712호(2012.11.29).

본 발명의 목적은 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층이 형성되어 전자기기 등의 조립공정에서 불량이 발생한 경우 전자기기로부터 용이하게 분리가 가능하며, 재사용을 할 수 있기 때문에 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감할 뿐만 아니라, 자원의 소모와 환경오염을 개선하는 효과를 나타내는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 기재층 및 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되며, 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 1.4 내지 1000 마이크로미터의 두께로 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 풀리우레탄 필름, 폴리올레핀 폼 및 폴리우레탄 폼으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 접착층은 10 내지 120 마이크로미터의 두께로 형성되는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 열감응형 감압성 점착 조성물은 점착제 100 중량부, 점착부여수지 10 내지 20 중량부 및 계면활성제 1 내지 10 중량부로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착제는 아크릴 수지 100 중량부, 용제 10 내지 50 중량부 및 경화제 1 내지 3 중량부로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 아크릴 수지는 부틸아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트 및 이소노닐메타아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 모노머가 중합되어 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착부여수지는 테르펜-페놀 수지, 페놀 수지, 로진 에스테르 및 석유 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 계면활성제는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프는 전자기기 등의 조립공정에서 불량이 발생한 경우 전자기기로부터 용이하게 분리가 가능하며, 재사용을 할 수 있기 때문에 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감할 뿐만 아니라, 자원의 소모와 환경오염을 개선하는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프의 온도에 따른 점착력을 측정하여 나타낸 그래프이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프는 기재층(10) 및 상기 기재층(10)의 상부면 및 하부면에 형성되며, 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층(20)으로 이루어진다.

상기 기재층(10)은 본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프의 기재가 되는 층으로, 1.4 내지 1000 마이크로미터의 두께로 형성되며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 풀리우레탄 필름, 폴리올레핀 폼 및 폴리우레탄 폼으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 기재층(10)은 필름의 형태로 형성되는 경우에는 두께가 1.4 내지 75 마이크로미터인 것이 바람직하며, 상기 기재층이 폼의 형태로 형성되는 경우에는 76 내지 1000마이크로미터의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기재층(10)이 필름의 형태로 형성되는 경우에는 양면에 도포된 점착층(20)과의 밀착성을 향상시킬 수 있도록 필요에 따라 산화법이나 요철화법 등에 의해 표면처리를 실시할 수 있는데, 상기 산화법은 코로나 방전처리, 크롬산 처리, 플라즈마 방전 처리, 자외선 조사 처리 등이 있고 요철화법은 샌드 블라스트법, 용제처리법 등이 있다. 그 중, 단가와 효율성 측면에서 코로나 방전 처리법이 가장 바람직하다.

상기 기재층(10)의 두께가 1.4 마이크로미터 미만이면 외부의 충격에 의해 양면테이프가 쉽게 파손될 수 있고, 상기 기재층(10)의 두께가 1000 마이크로미터를 초과하게 되면 제조비용이 증가될 뿐만 아니라, 소형화되는 전자기기에 특성에 부합하지 못하게 된다.

상기 점착층(20)은 상기 기재층(10)의 상부면 및 하부면에 10 내지 120 마이크로미터의 두께로 형성되며, 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어지는데, 본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프에 점착성능을 부여하는 역할을 한다.

상기 열감응형 감압성 점착 조성물은 점착제 100 중량부, 점착부여수지 10 내지 20 중량부 및 계면활성제 1 내지 10 중량부로 이루어지는데, 상기의 성분으로 이루어지는 열감응형 감압성 점착 조성물은 열을 가하여 온도를 상승시키면 부착력이 약화되어 제품의 불량이나 공정상의 문제로 인해 필요한 경우 양면테이프가 전자기기로부터 쉽게 분리될 수 있도록 하는 역할을 한다.

이때, 상기 점착제는 아크릴 수지 100 중량부, 용제 10 내지 50 중량부 및 경화제 1 내지 3 중량부로 이루어지는데, 아크릴 수지는 황변저항성이 있고 광학적 특성이 우수한데, 고분자 물질에서 낮은 분자량의 물질의 함유량이 많을수록 점착력이 높아지고 반대로 높은 분자량의 물질의 함유량이 많을수록 응집력이 높아지기 때문에 상기 아크릴 수지의 분산도 PDI(polydispersity index)는 5 내지 12 바람직하게는 6 내지 10으로 설계하는 것이 좋다.

또한, 상기 아크릴 수지는 부틸아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트 및 이소노닐메타아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 모노머가 중합되어 이루어지는 것이 바람직하다.

상기의 성분으로 이루어진 아크릴 모노머는 우수한 점착력을 고려하여 유리전이온도가 -80℃ 내지 -45℃ 범위에 있는 아크릴산 에스테르계 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서 사용할 수 있는 기능성 모노머는 특별히 한정되지 않지만 카르복실기 함유 모노머인 메타아크릴산, 2-메타아크릴옥시 아세트산, 3-메타아크릴옥시 프로필산, 4-메타아크릴옥시 부틸산, 푸마르산, 말레산, 말레산 무수물, 하이드록시기 함유 모노머인 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 메타아크릴레이트, 6-하이드로시헥실 메타아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌 글리콜 메타아크릴레이트, 질소함유 모노머인 아크릴아미드, N-비닐 카프로락탐 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종이상의 기능성 모노머를 사용할 수 있다.

상기 아크릴 수지는 에틸아세테이트, 아세톤 및 이소프로필알콜을 단독 또는 병합하여 포함하되, 톨루엔을 첨가하지 않은 용제에, 아크릴계 고분자 및 관능기를 원료로 하는 점착제 베이스 및 중합개시제를 혼합한 후, 부분 지연 반응시켜 얻는 것이 바람직하다. 기존의 점착제 합성법 중 가장 보편적인 방법은 하나의 반응소에 아크릴계 고분자, 유기용제 및 중합 개시제를 혼합하여 교반한 후, 가열하여 일시에 반응시키는 일괄반응법이 있다. 이는 반응의 간결함과 제조의 편리성을 이유로 기존 점착제 합성에 있어 선호하는 방식이다. 하지만, 일괄 반응법은 일시적인 폭발적 반응에 대해 제어가 어렵고, 톨루엔이 전체적인 반응에 필요하다는 단점이 있다. 톨루엔은 점착제의 합성시 발생하는 순간적인 발열을 효율적으로 제어하고, 합성된 점착제의 점도 조절을 위한 희석제로 사용되며, 코팅 기능성 등의 부여를 위한 첨가제로도 사용되기 때문에 일괄 반응법에서 필수 불가결하다. 본 발명에서는 아크릴계 점착제 제조에 있어 톨루엔의 사용을 배제하기 위해 새로운 용제 조성을 개발하고, 전체 반응물을 일정시간 나누어 반응을 전개하는 방법(이하, '부분 지연 반응법' 이라고 칭함)을 사용하고자 한다. 본 발명에서는 부분 지연 반응법에서 톨루엔을 대체할 수 있는 용제로, 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 아세톤(Acetone) 및 이소프로필알콜(Iso propyl alcohol)을 단독 또는 병합하여 포함하되, 톨루엔을 첨가하지 않은 용제를 개발하여 제공한다. 주 용제로 사용된 에틸아세테이트는 아크릴계 고분자의 합성을 원활하게 이루어지도록 하고, 제조된 아크릴계 고분자의 점도조절 희석제로 사용 가능하다. 에틸 아세테이트는 첨가량이 전체 용제의 함량 중 30 내지 80 중량부가 될 때, 최적의 성능을 발휘한다. 특히, 전체 용제의 함량이 40 내지 50 중량부에서 최적의 코팅성능과 표면의 고광택이 유지된다. 아세톤과 이소프로필 알콜은 첨가량이 전체 용제량 중 40 중량부 이내가 되어야 최적의 가공성을 나타낸다. 한편, 본 발명에서 사용한 부분 지연 반응법은 고분자의 물성을 개질하고, 점착제의 기능성 부여를 위해 사용하는 일반적인 저분자 물질의 첨가 대신, 반응 중 반응 시간과 개시제의 조절로 분자량을 조절하여 하나의 반응소에서 고분자와 기능성 부여 저분자를 동시에 합성하는 것이다. 본 발명의 부분 지연 반응법은 바람직하게, 전체 반응물의 30 내지 50 중량부를 선행 반응시키는 초기 반응 단계; 초기 반응 종결 후, 초기 반응물들이 고분자로 충분히 성장하도록 0.5 내지 4시간 동안 유지하는 고분자 성장유도 단계; 고분자 성장 유도 후, 전체 반응물 중 나머지 양을 60 내지 120분 동안 순차적으로 반응시키는 후기 반응 단계; 후기 반응 후, 미반응 단량체를 감소시키고, 전환율 향상을 위하여 과량의 중합개시제를 재차 투입하여, 90 내지 180분 정도 유지하는 숙성 단계; 및 숙성 후, 급냉 및 희석제 투입을 통해 반응을 종결시키는 종결 단계;를 포함하는 과정을 통해 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점착부여수지는 테르펜-페놀수지(Terpene-Phenolic Resin), 페놀 수지(Phenolic Resin), 로진 에스테르(rosin ester) 및 석유 수지(petroleum resin)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 본 발명에 따른 점착층(20)의 점착성능을 향상시키는 역할을 하는데, 상기 점착부여수지의 함량이 10 중량부 미만이면 점착층(20)의 점착성능이 저하되며, 상기 점착부여수지의 함량이 20 중량부를 초과하게 되면 점착층(20)의 점착성능이 지나치게 증가하여 고온의 조건에서도 점착층(20)을 구성하는 열감응형 감압성 점착 조성물의 점착성능이 충분히 약화되지 않아 양면테이프가 전자기기로부터 쉽게 제거될 수 없게 된다.

또한, 상기 계면활성제는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는데, 상기 열감응형 감압성 점착 조성물을 구성하는 점착제 및 점착부여수지가 고르게 혼합되어 균질한 물성을 나타내는 점착층(20)을 제공하는 역할을 하는데, 상기 계면활성제의 함량이 1 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 계면활성제의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 점착층(20)의 점착성능이 저하될 수 있다.

상기의 구조로 이루어지는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프는 상기 점착제 조성물에 용제를 가하여 코팅작업에 적합한 점도로 조정하여 코팅액을 제조한 후에 이형기재 상에 도포한 후 경화시켜 점착층(20)을 형성하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 풀리우레탄 필름, 폴리올레핀 폼 및 폴리우레탄 폼으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어진 기재와 합지하는 과정으로 제조된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.

<제조예 1> 점착제의 제조

부틸아크릴레이트 모노머 55 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 모노머 40 중량부, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 모노머 5 중량부, 중합 개시제로 AIBN(Azobis isobutyronitrile) 0.1 중량부를 투입하고, 반응 용매로 에틸아세테이트 50 중량부, 아세톤 20 중량부를 투입하고 중합반응하여 점착제를 제조하고, 제조된 점착제의 고형분이 40%가 되도록 에틸아세테이트로 희석하여 점착제를 제조하였다.

<실시예 1>

상기 제조예 1을 통해 제조된 점착제 100 중량부, 용제(톨루엔) 30 중량부, 경화제(에폭시 경화제) 2 중량부, 점착부여수지(테르펜-페놀수지) 15 중량부, 비이온 계면활성제 6 중량부를 교반장치가 구비된 혼합기에 투입하고 150rpm의 속도로 10분 동안 교반하여 열감응형 감압성 점착 조성물을 제조하고, 제조된 열감응형 감압성 점착 조성물을 실리콘 이형처리된 이형지에 콤마코팅 방법으로 도포하되 건조 및 경화 후 두께가 60㎛가 되도록 도포하고 500㎛의 두께를 갖는 폴리 올레핀 폼 원단에 합지하여 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프를 제조하였다.

상기 실시예 1을 통해 제조된 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프의 상온점착력과 온도변화에 따른 점착력을 측정하여 아래 표 1 및 도 2에 나타내었다.

(단, 상온 점착력과 온도변화에 따른 점착력은 ASTM D330의 시험방법을 이용하여 180°에서의 박리강도를 측정하였으며, 온도변화는 제조된 양면 점착 테이프를 70℃의 온도에서 10분 동안 가열한 후에 상온에서 방치하는 시간의 경과에 따라 측정하였다.)

<표 1>

위에 표 1 및 아래 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 양면 점착 테이프는 70℃의 온도조건으로 가열하게 되면, 점착력이 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다.

또한, 70℃의 온도로 가열 후 상온으로 냉각되면 점착력이 회복되는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프는 전자기기 등의 조립공정에서 불량이 발생한 경우 전자기기로부터 용이하게 분리가 가능하며, 재사용을 할 수 있기 때문에 제조공정을 간소화시키고 제조비용을 절감할 뿐만 아니라, 자원의 소모와 환경오염을 개선하는 효과를 나타낸다.

10 ; 기재층
20 ; 점착층

Claims

기재층; 및
상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되며, 열감응형 감압성 점착 조성물로 이루어진 점착층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 1.4 내지 1000 마이크로미터의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리올레핀 필름, 풀리우레탄 필름, 폴리올레핀 폼 및 폴리우레탄 폼으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 접착층은 10 내지 120 마이크로미터의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 1에 있어서,
상기 열감응형 감압성 점착 조성물은 점착제 100 중량부, 점착부여수지 10 내지 20 중량부 및 계면활성제 1 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 5에 있어서,
상기 점착제는 아크릴 수지 100 중량부, 용제 10 내지 50 중량부 및 경화제 1 내지 3 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 6에 있어서,
상기 아크릴 수지는 부틸아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, n-옥틸메타아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트 및 이소노닐메타아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 모노머가 중합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 5에 있어서,
상기 점착부여수지는 테르펜-페놀수지(Terpene-Phenolic Resin), 페놀 수지(Phenolic Resin), 로진 에스테르(rosin ester) 및 석유 수지(petroleum resin)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.
청구항 5에 있어서,
상기 계면활성제는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재작업성이 우수한 양면 점착 테이프.