KR20200030357A - 폼 점착테이프 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프 - Google Patents

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KR20200030357A KR1020180109126A KR20180109126A KR20200030357A KR 20200030357 A KR20200030357 A KR 20200030357A KR 1020180109126 A KR1020180109126 A KR 1020180109126A KR 20180109126 A KR20180109126 A KR 20180109126A KR 20200030357 A KR20200030357 A KR 20200030357A
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Abstract

본 발명은 점착력 및 기포 안정성이 우수한 폼 점착테이프 및 이를 구현할 수 있는 폼 점착테이프 조성물에 관한 것이다.

Description

폼 점착테이프 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프{COMPOSITION FOR FOAM ADHESIVE TAPE AND FOAM ADHESIVE TAPE COMPRISING CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 폼 점착테이프 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프에 관한 것이다.
폼 점착테이프는 전자 제품의 부품 간의 결합, 부엌 가구 싱크대나 가구 등의 실내 인테리어용, 자동차 내·외장재의 점착용, 유리에 코팅된 도장면 또는 필름 상에 부착되어 외형을 장식하는 용도 등으로 다양한 분야에 사용될 수 있다.
이러한 폼 점착테이프는 테이프 내의 기공(기포)를 포함하고 있으며, 이러한 기공의 분산 안정성을 향상시키기 위하여 계면활성제를 사용하고 있다. 다만, 종래의 폼 점착테이프를 제조함에 있어서 일반적인 계면활성제를 사용하는 경우, 계면활성제의 표면이행(migration)이 발생되어, 폼 점착테이프의 제품성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 종래의 폼 점착테이프는, 폼 점착테이프를 이루는 모노머 성분과의 가교를 위하여 사용되는 가교제의 양이 상대적으로 많아, 제조되는 폼 점착테이프의 점착력이 저하되는 문제가 있었다.
이에, 종래의 폼 테이프에 비하여, 점착력의 저하가 없고 기포 안정성이 우수한 폼 점착테이프의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 점착력 및 기포 안정성이 우수한 폼 점착테이프 및 이를 구현할 수 있는 폼 점착테이프 조성물을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 아크릴계 공중합체; 광개시제; 중공형 필러; 가교제; 및 계면활성제를 포함하고, 상기 계면활성제는 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 폼 점착테이프 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프 조성물은, 우수한 점착성 및 기포 안정성을 가지는 폼 점착테이프를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프는 점착성이 우수하면서도 기포 안정성이 우수한 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프의 고온 전단강도를 측정하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "단량체 단위(monomer unit)"는 중합체 내에서 단량체가 반응된 형태를 의미할 수 있고, 구체적으로 그 단량체가 중합 반응을 거쳐서 그 중합체의 골격, 예를 들면, 주쇄 또는 측쇄를 형성하고 있는 형태를 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 화합물의 “중량평균분자량” 및 “수평균분자량”은 그 화합물의 분자량과 분자량 분포를 이용하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 1 ml의 유리병에 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)와 화합물을 넣어 화합물의 농도가 1 wt%인 샘플 시료를 준비하고, 표준 시료(폴리스티렌, polystryere)와 샘플 시료를 필터(포어 크기가 0.45 mm)를 통해 여과시킨 후, GPC 인젝터(injector)에 주입하여, 샘플 시료의 용리(elution) 시간을 표준 시료의 캘리브레이션(calibration) 곡선과 비교하여 화합물의 분자량 및 분자량 분포를 얻을 수 있다. 이 때, 측정 기기로 Infinity II 1260(Agilient 社)를 이용할 수 있고, 유속은 1.00 mL/min, 컬럼 온도는 40.0 ℃로 설정할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 화합물의 점도는 25 ℃의 온도에서 브룩필드 점도계로 측정한 값일 수 있다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 아크릴계 공중합체; 광개시제; 중공형 필러; 가교제; 및 계면활성제를 포함하고, 상기 계면활성제는 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 폼 점착테이프 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프 조성물은, 우수한 점착성 및 기포 안정성을 가지는 폼 점착테이프를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착테이프 조성물은 폼 점착테이프 형성용 조성물일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프 조성물은 기포를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착테이프 조성물에 기포를 주입하여, 기포를 포함하는 폼 점착테이프 조성물을 형성할 수 있다. 당업계에서 사용되는 장치 및/또는 방법을 제한없이 채택하여, 폼 점착테이프 조성물에 기포를 주입할 수 있다. 예를 들면, Frother 장치를 이용하여, 질소 가스를 상기 폼 점착테이프 조성물에 주입하여, 상기 폼 점착테이프 조성물 내에 기포를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 계면활성제가 폼 점착테이프의 표면으로 이행(migration)되는 것을 억제할 수 있으며, 이를 통해 폼 점착테이프의 제품성과 점착력이 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착테이프 조성물에 광을 조사하는 경우, 상기 계면활성제에 포함되는 상기 함불소 올리고머의 광반응성 작용기가 광에 반응하며, 상기 아크릴계 공중합체와 결합될 수 있다. 이를 통해, 상기 계면활성제는 폼 점착테이프의 표면에 이행되는 것이 억제됨과 동시에, 상기 계면활성제는 상기 폼 점착테이프의 기포(기공)을 효과적으로 안정화시킬 수 있다. 즉, 상기 계면활성제에 포함되는 함불소 올리고머의 광반응성 작용기는 아크릴계 공중합체와 결합되고, 불소를 포함하는 상기 함불소 올리고머의 주쇄는 상기 폼 점착테이프의 조성물 내의 기포를 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제에 포함되는 함불소 올리고머의 광반응성 작용기는 (메트)아크릴레이트기일 수 있다. 구체적으로, 상기 광반응성 작용기는 상기 함불소 올리고머의 주쇄에 결합되어 측쇄를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광반응성 작용기는 상기 함불소 올리고머의 주쇄의 일 말단에 결합된 말단기일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프 조성물에 광이 조사되는 경우, 상기 함불소 올리고머는 상기 광반응성 작용기를 통해, 상기 폼 점착테이프 조성물에 포함되는 상기 아크릴계 공중합체 및 기타 단량체 성분들과 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 함불소 올리고머의 광반응성 작용기인 (메트)아크릴레이트기는 상기 폼 점착테이프 조성물에 포함되는 상기 아크릴계 공중합체와의 상용성이 우수할 수 있다.
즉, 광반응성 작용기로서 (메트)아크릴레이트기를 가지는 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제는 상기 아크릴계 공중합체와 상용성이 우수하며, 이에 의해 상기 폼 점착테이프 조성물 내에서 상기 계면활성제는 아크릴계 공중합체와 기포의 계면을 효과적으로 안정화시킬 수 있다. 이를 통해, 기포 안정성이 우수한 폼 점착테이프를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 함불소 올리고머는, 적어도 하나의 탄소에 1 이상의 불소가 치환된 사슬형 지방족 단량체로부터 유래되는 단량체 단위를 포함할 수 있다. 즉, 상기 함불소 올리고머는, 적어도 하나의 탄소에 1 이상의 불소가 치환된 사슬형 지방족 단량체의 중합체일 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 탄소에 1 이상의 불소가 치환된 사슬형 지방족 단량체로서 테트라다이플루오로 에틸렌(tetrafluoro ehtylene)을 사용하는 경우, 상기 함불소 올리고머는 “-(CF2-CF2)n-“ 구조의 단량체 단위를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 함불소 올리고머의 주쇄는 상기 단량체 들로부터 유래되는 단량체 단위로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 사슬형 지방족 단량체는 고리 구조를 포함하지 않으며, 불포화 결합을 함유하는 탄화수소 사슬을 포함하는 단량체를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 폼 점착테이프 내의 기포의 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광반응성 작용기를 가지는 상기 함불소 올리고머의 중량평균분자량은 5,000 g/mol 이상 30,000 g/mol 이하일 수 있다. 구체적으로, 광반응성 작용기를 가지는 상기 함불소 올리고머의 중량평균분자량은 6,500 g/mol 이상 25,000 g/mol 이하, 8,000 g/mol 이상 20,000 g/mol 이하, 9,500 g/mol 이상 15,000 g/mol 이하, 또는 10,000 g/mol 이상 13,500 g/mol 이하일 수 있다. 중량평균분자량이 전술한 범위를 만족하는 광반응성 작용기를 가지는 상기 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제는, 상기 아크릴계 공중합체와의 상용성이 우수하고, 상기 폼 점착테이프 조성물 내의 기포를 효과적으로 안정화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제에 포함되는 광반응성 작용기를 가지는 함불소 올리고머는 비이온성(nonionic)일 수 있다. 비이온성인 광반응성 작용기를 가지는 함불소 올리고머를 포함하는 상기 계면활성제는 상기 아크릴계 공중합체와의 상용성이 우수하고, 상기 폼 점착테이프 조성물 내에 균질하게 혼합된 상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제는 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머 이외에, 광반응성 작용기를 포함하지 않는 계면활성제 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머와 상기 광반응성 작용기를 포함하지 않는 계면활성제 화합물의 중량비는 1:0.5 내지 1:1.5일 수 있고, 구체적으로 1:1일 수 있다. 상기 광반응성 작용기를 포함하지 않는 계면활성제 화합물은 당업계에서 계면활성제로 사용되는 화합물을 포함할 수 있으며, 구체적으로 불소계 계면활성제, 및/또는 실리콘계 계면활성제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 이상 4.5 중량부 이하, 2 중량부 이상 4 중량부 이하일 수 있다. 상기 계면활성제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 폼 점착테이프 내의 기포의 안정성을 향상시킬 수 있고, 폼 점착테이프의 점착 성능이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 상기 폼 점착테이프의 내열성이 향상되어, 고온에서도 점착 유지력이 우수할 수 있다. 나아가, 상기 계면활성제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 폼 점착테이프는 0.7 g/cm2 미만의 적절한 밀도를 가져, 압축 특성 및 충격 흡수 성능이 우수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제는 상기 폼 점착테이프 조성물이 경화되는 과정에서, 상기 폼 점착테이프 조성물 내의 아크릴계 공중합체 간의 가교, 아크릴계 공중합체와 계면활성제 간의 가교를 유도하며, 상기 폼 점착테이프의 점착 성능을 강화하는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 가교제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.03 중량부 이상 0.4 중량부 이하, 0.05 중량부 이상 0.3 중량부 이하, 0.05 중량부 이상 0.2 중량부 이하, 또는 0.05 중량부 이상 0.1 중량부 이하일 수 있다. 상기 가교제의 함량 범위를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물의 가교밀도를 효과적으로 향상시키면서도, 상기 폼 점착테이프의 점착 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 가교제의 함량 범위가 전술한 범위 내인 경우, 상기 폼 점착테이프의 내열성, 응집력, 및 내후성 등이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 상기 가교제의 함량을 종래의 폼 점착테이프를 사용하는 경우보다 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 기포 안정성이 우수하면서도 점착 성능이 우수한 폼 점착테이프를 용이하게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 가교제로서 당업계에서 폼 점착테이프를 제조할 때 사용되는 것을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 가교제는, 헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트, 및 트리프로필렌디아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함하는 디아크릴레이트계 가교제; 트리아크릴레이트계 가교제; 아지리딘계 가교제; 및 에폭시계 가교제; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중공형 필러를 사용함으로써, 상기 폼 점착테이프 조성물이 경화물을 포함하는 폼 점착테이프의 박리강도, 고온 전단강도, 및 밀도 등의 물성을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중공형 필러로서, 당업계에서 폼 점착테이프를 제조할 때 사용되는 것을 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 중공형 필러는 상품명 엑스판셀(polymeric sphere expancel 551DU), 상품명 글래스 마크로발룬(glass macroballoon), 글라스 버블, 및 중공형 실리카 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 중공형 필러의 종류를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 중공형 필러의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 중공형 필러의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 3 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 5 중량부 이상 8 중량부 이하, 또는 6 중량부 이상 7.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 중공형 필러의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 폼 점착테이프 내에 기공을 적절한 수로 분산시킬 수 있으며, 상기 폼 점착테이프의 점착 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 중공형 필러의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 폼 점착테이프는 효과적으로 경량화될 수 있으며, 상기 폼 점착테이프의 박리강도, 고온 전단강도 및 밀도를 적절한 범위로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 3 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 1.5 중량부 이하, 또는 0.2 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 광개시제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 폼 점착테이프 조성물의 광경화를 효과적으로 유도할 수 있다. 즉, 상기 폼 점착테이프는 상기 폼 점착테이프 조성물의 광경화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 벤조페논계 광개시제, 아세토페논계 광개시제, 케탈계 광개시제, 및 티옥산톤계 광개시제 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 광개시제의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아크릴계 공중합체는, 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 공중합된 것일 수 있다. 즉, 상기 아크릴계 공중합체는, 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유래되는 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 단위, 및 상기 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 유래되는 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 단위를 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "알킬기"는 관능기 내에 불포화 결합이 존재하지 않는 사슬형 탄화수소 구조를 포함하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸-5-(메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트 및 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성 관능기 함유 모노머는 히드록시기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머 및 질소 함유 모노머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 극성 관능기 함유 모노머로서 카르복시기 함유 모노머를 사용하는 경우, 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체와의 가교 효율 및 상기 폼 점착테이프의 점착력을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 히드록시기 함유 모노머는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 카르복시기 함유 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산 및 말레산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 질소 함유 모노머는 2-이소시아네이토에틸(메트)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필(메트)아크릴레이트, 및 4-이소시아네이토부틸(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 단량체 혼합물의 상기 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여, 7.5 중량부 이상 18 중량부 이하, 9 중량부 이상 15 중량부 이하, 10 중량부 이상 12.5 중량부 이하, 또는 10 중량부 이상 17.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프의 점착 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 폼 점착 테이프의 고온에서의 점착 유지 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프 조성물은 점착부여제, 커플링제, 대전방지제, 염료, 안료, 자외선차단제, 항산화제, 및 가공유 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 점착부여제를 사용함으로써, 상기 폼 점착테이프의 초기 점착성을 향상시킬 수 있다. 상기 점착부여제는 로진에스테르계 점착부여제, 로진계 점착부여제, 테르펜계 점착부여제, 및 석유수지계 점착부여제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 커플링제를 사용함으로써, 상기 폼 점착테이프가 피착체에 부착된 후, 외기조건 하에서 가해지는 열, 햇빛 또는 온도 등에 노출되는 경우에도, 상기 폼 점착테이프의 점착 성능을 유지시킬 수 있다. 상기 커플링제로 아민계 실란과 에폭시 실란의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 대전방지제는 폼 점착테이프가 사용된 피착체에서 정전기가 발생하는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 대전 방지제로서는 당업계에서 사용되는 공지의 대전방지제를 사용할 수 있다. 또한 내한성을 개선하기 위해서 가공유 등이 첨가 될 수 있다. 상기 가공유는 DIBP(Di-isobutyl Phthalate), DOP(di-octyl-phthalate), allyl ether계, 파라핀 오일, 및 나프탈렌계 오일 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 가공유의 종류를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가제의 함량은 상기 폼 점착테이프의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 조절될 수 있으며, 예를 들면, 상기 첨가제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프를 제공한다. 즉, 상기 폼 점착테이프는 아크릴계 공중합체; 광개시제; 중공형 필러; 가교제; 및 계면활성제를 포함하고, 상기 계면활성제는 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 폼 점착테이프 조성물의 경화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프는 점착성이 우수하면서도 기포 안정성이 우수한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프는 밀도가 0.7 g/cm2 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착테이프의 밀도는 0.6 g/cm2 이상 0.69 g/cm2 이하일 수 있다. 밀도가 전술한 범위를 만족하는 폼 점착테이프는 내부에 기포가 적절하게 분산되어 있어, 압축 특성 및 충격 흡수 성능이 우수할 수 있다. 또한, 상기 폼 점착테이프의 밀도가 전술한 범위 내인 경우, 상기 폼 점착테이프는 피착체에 대한 박리강도가 적절한 수준으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프의 밀도는 당업계에서 테이프 부재의 밀도를 측정하는 장치 및 방법을 제한없이 채택하여 측정할 수 있다. 본 발명에서는 비중식 밀도측정계(DME-220, SHINKO DENSHI 社)을 사용하여, 폼 점착테이프의 밀도를 측정할 수 있다. 구체적으로, 폼 점착테이프를 가로 25 mm, 세로 25 mm로 재단하여 시편을 제조한 후, 일반 공기 중에서의 시편의 무게와 물 속에서의 시편의 무게를 측정하고, 비중차를 이용하여 폼 점착테이프의 밀도를 구할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프의 겔(gel) 함량은 75 % 이상 85 % 이하일 수 있다. 즉, 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물의 겔 함량은 75 % 이상 85 % 이하일 수 있다. 상기 폼 점착테이프 조성물의 경화물의 겔 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 경화물 내의 고분자의 IPN 구조를 충분히 형성할 수 있다. 이를 통해, 상기 폼 점착테이프의 고온 안정성을 향상시킬 수 있고, 폼 점착테이프의 점착력이 저하되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프의 겔 함량은 당업계에서 부재의 겔 함량을 측정하는 방법을 채택하여 측정할 수 있다. 본 발명에서는 폼 점착테이프를 가로 25 mm, 세로 25 mm로 재단하여 시편을 제조한 후, 시편의 무게(A)를 측정한다. 이후, 시편을 에틸아세테이트(EAC) 용액에 1일 동안 침지시킨다. 이후, 가로 70 mm, 세로 70 mm 크기로 재단된 철망을 준비하고, 철망의 무게(B)를 측정한 뒤, EAC용액에 침지되었던 시편을 철망을 이용하여 거른 후 소량의 EAC용액으로 세정하고, 110℃ 오븐에서 2시간 건조시킨 후 시편무게(C)를 측정한다. 이후, 하기 일반식 1을 통해, 폼 점착테이프의 겔 함량을 계산한다.
[일반식 1]
겔 함량(%) = (C-B)/(A-B) x 100
상기 일반식 1에서, A는 시편의 초기 무게, B는 철망의 무게, C는 건조된 시편의 무게이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프는 90 ℃에서의 전단강도가 10 kgf/in2 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 폼 점착테이프는 90 ℃에서의 전단강도는 10 kgf/in2 이상 13 kgf/in2 이하, 10.1 kgf/in2 이상 12.8 kgf/in2 이하, 10.4 kgf/in2 이상 12.8 kgf/in2 이하, 또는 11 kgf/in2 이상 12.8 kgf/in2 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프는 우수한 고온 전단강도를 보유하고 있으므로, 최종 제품에 부착되어 고온 신뢰성 및 내구성이 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프의 고온 전단강도를 측정하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 1의 (A)는 폼 점착테이프의 전단강도 측정을 위해 준비된 시편을 나타낸 것이고, 도 1의 (B)는 폼 점착테이프의 전단강도를 측정하는 과정을 나타낸 것이다. 보다 구체적으로, 폼 점착테이프를 25 mm X 25 mm 크기로 재단하여 샘플을 제조하고, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 표면을 2번 깨끗이 세척한 기재 2개(가로 30 mm, 세로 70 mm의 스테인리스 스틸, SUS판)를 준비한다. 이후, SUS판 한쪽 끝에 샘플을 부착하고, 다른 하나의 SUS판의 반대쪽 끝부분을 샘플에 겹치도록 부착한 후 6 kg 하중으로 1분 동안 가압하여 시편을 제조한다. 제조된 시편을 상온에서 30분 동안 방치하고, 90 ℃로 온도가 조절되는 챔버가 부착된 인장기(Texture Analyzer XT Plus, Stable micro system 社)의 챔버 내에 제조된 시편을 넣고 1시간 동안 방치하였다. 시편을 챔버 내에서 1 mm/min 속도로 인장시켜 폼 점착테이프가 파손될 때의 힘을 측정하였고, 3개 시편에 대하여 측정된 힘의 평균값을 계산하여 폼 점착테이프의 고온 전단강도를 구한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 폼 점착테이프의 두께는 0.2 mm 이상 4 mm 이하일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
폼 점착테이프의 제조
실시예 1
2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 100 중량부에 대하여, 아크릴산(AA) 약 11.1 중량부를 혼합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 이후, 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 광개시제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(Irgacure-184, BASF 社) 0.005 중량부를 혼합하고, 이를 1 리터 유리 반응기에 넣고 교반한 뒤 30 분간 질소 가스로 퍼징시켜 용액 내부의 기체를 질소로 치환시켰다. 이후, 블랙 형광등을 이용하여 UV를 조사하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다. 이 때, 아크릴계 공중합체의 점도는 25 ℃에서 약 3000cP이었다.
이후, 제조된 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 광개시제로서 Irgacure -651(a,a-메톡시-a- 하이드록시아세토페논) 0.2중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.1중량부를 혼합한 후 충분히 교반하였다. 이후, 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여, 글라스 버블 4.5부 및 중공형 실리카 1.5부를 혼합한 총 6 중량부의 중공형 필러를 첨가하고, 교반하였다. 이후, 이 혼합물을 진공펌프를 이용하여 감압 탈포한 후에 Frother를 이용하여, 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 계면활성제로서 중량평균분자량이 약 12,000 g/mol이고 광반응성 작용기로 아크릴레이트기를 함유하는 함불소 올리고머(602A, NEOS 社) 2 중량부과 함께 질소가스를 주입하면서 이형 필름 상에 0.8 mm 두께로 코팅 후 자외선 경화기를 통과시켜 폼 점착테이프를 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 6
계면활성제 및 가교제의 함량을 하기 표 1과 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 폼 점착 테이프를 제조하였다. 하기 표 1에서, 602A(NEOS 社)와 601AD(NEOS 社)는 광반응성 작용기로 아크릴레이트기를 함유하는 함불소 올리고머이고, FC4434(3M 社)는 광반응성 작용기를 함유하지 않는 불소계 계면활성제 화합물이고, L-5604(모멘티브 社)는 광반응성 작용기를 함유하지 않는 실리콘계 계면활성제 화합물이다.
비교예 1 내지 비교예 10
계면활성제 및 가교제의 함량을 하기 표 1과 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 폼 점착 테이프를 제조하였다. 하기 표 1에서, 710FL(NEOS 社)는 광반응성 작용기를 함유하지 않는 불소계 계면활성제 화합물이고, FC4434(3M 社)와 FC4430(3M 社)은 광반응성 작용기를 함유하지 않는 불소계 계면활성제 화합물이고, L-7230(모멘티브 社)와 L-5604(모멘티브 社)는 광반응성 작용기를 함유하지 않는 실리콘계 계면활성제 화합물이고, BYK-8020(BYK-Chemical 社)는 광반응성 작용기를 함유하지 않는 실리콘계 계면활성제 화합물이다.
계면활성제
(중량부)		 가교제
(중량부)
실시예 1 602A
(2)		 HDDA
(0.1)
실시예 2 602A
(2)		 HDDA
(0.05)
실시예 3 601AD
(2)		 HDDA
(0.1)
실시예 4 602A
(1)		 FC4434
(1)		 HDDA
(0.07)
실시예 5 602A
(1)		 L-5604
(1)		 HDDA
(0.07)
실시예 6 602A
(4)		 HDDA
(0.1)
비교예 1 710FL
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 2 710FL
(2)		 HDDA
(0.05)
비교예 3 FC4434
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 4 FC4430
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 5 L-7230
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 6 L-5604
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 7 BYK-8020
(2)		 HDDA
(0.1)
비교예 8 - HDDA
(0.1)
비교예 9 602A
(6)		 HDDA
(0.1)
비교예 10 602A
(2)		 HDDA
(1.0)
상기 표 1에서, 계면활성제 및 가교제의 함량은 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대한 것(중량부)이다.
폼 점착테이프 물성 테스트
상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 10에서 제조된 폼 점착테이프에 대하여, 전술한 방법을 이용하여 밀도, 겔 함량, 90 ℃에서의 전단강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
또한, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 10에서 제조된 폼 점착테이프에 대하여, 하기와 같이 피착체인 SUS판과 ABS판에 대한 박리강도를 측정하였다. 구체적으로, 폭이 50mm, 길이가 150mm인 SUS판(SUS304)과 ABS판을 이소프로필 용액으로 세정하고 건조하였다.
이후, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 10에서 제조된, 이형 필름인 50 ㎛ 두께의 PET 필름 상에 형성된 0.8 mm 두께의 폼 점착테이프를 가로 25 mm, 세로 120 mm로 재단하여 샘플을 제조하였다. 제조된 시편의 폼 점착테이프를 SUS, ABS판에 각각 2 Kg 롤러로 2회 왕복하여 부착하여 박리강도 실험용 시편을 제조하였다. 이후, 제조된 시편을 상온에서 30분 동안 방치하고, 인장기(Texture Analyzer XT-Plus, Stable micro system 社)를 이용하여, 상온에서 300 mm/min 박리 속도 및 180도의 박리 각도로 하여, 폼 점착테이프를 피착체에서 박리하며 박리강도를 측정하였고, 시편 3개에 대하여 측정한 박리강도의 평균값을 하기 표 2에 나타내었다.
폼 점착테이프
밀도
(g/cm2)		 겔 함량
(%)		 박리강도 (kgf/in) 고온 전단강도, 90℃
(kgf/in2)
SUS ABS
실시예 1 0.64 83 2.4 2.1 11.2
실시예 2 0.67 77.5 3.2 2.9 12.8
실시예 3 0.67 81.3 2.2 2.0 10.4
실시예 4 0.69 80.1 2.8 2.2 10.0
실시예 5 0.68 79.5 2.9 2.3 10.1
실시예 6 0.62 84.9 2.0 1.9 10.3
비교예 1 0.70 78.3 2.2 2.2 9.2
비교예 2 0.72 72.0 2.7 2.5 8.0
비교예 3 0.70 79.1 2.2 2.1 8.5
비교예 4 0.80 78.2 - - -
비교예 5 0.74 76.0 2.4 2.2 8.2
비교예 6 0.72 78.8 2.3 1.9 8.4
비교예 7 0.64 75.2 1.6 1.4 -
비교예 8 0.82 77.4 2.1 2.0 9.4
비교예 9 0.56 84.2 1.5 1.2 8.7
비교예 10 0.64 89 1.1 0.9 5.1
상기 표 1 및 표 2를 참고하면, 광반응성 작용기로서 아크릴레이트기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 계면활성제를 사용하는 실시예 1 내지 실시예 6의 경우, 가교제의 함량을 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 0.5 중량부 이하로 제어할 수 있고, 이를 통해 밀도가 0.7 g/cm2 미만이며, 90 ℃에서의 고온 전단강도가 10 kgf/in2 이상인 폼 점착테이프를 구현할 수 있음을 확인하였다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 6의 폼 점착테이프는 SUS 기재 및 ABS 기재에 대한 박리강도가 우수한 것을 알 수 있다.
반면, 광반응성 작용기를 함유하지 않는 화합물을 포함하는 계면활성제를 사용한 비교예 1 내지 비교예 7의 경우, 폼 점착테이프의 밀도가 0.7 g/cm2 이상이고, 폼 점착테이프의 고온 전단강도가 10 kgf/in2 미만인 것을 확인하였다. 또한, 계면활성제를 포함하지 않은 비교예 8의 경우, 제조된 폼 점착테이프는 밀도가 0.7 g/cm2 이상이고, 고온 전단강도가 본 발명의 실시에보다 열등한 것을 확인할 수 있다.
또한, 계면활성제의 함량이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 5 중량부를 초과하는 비교예 9, 및 가교제의 함량이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부를 초과하는 비교예 10에서 제조된 폼 점착테이프는 고온 전단강도가 10 kgf/in2 미만인 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 폼 점착테이프 조성물은, 폼 점착테이프 내의 기포 안정성을 향상시킴과 동시에, 폼 점착테이프의 우수한 점착 성능을 용이하게 유지시킬 수 있음을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 아크릴계 공중합체; 광개시제; 중공형 필러; 가교제; 및 계면활성제를 포함하고,
    상기 계면활성제는 광반응성 작용기를 함유하는 함불소 올리고머를 포함하는 폼 점착테이프 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 계면활성제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하인 폼 점착테이프 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 함불소 올리고머의 광반응성 작용기는 (메트)아크릴레이트기인 폼 점착테이프 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 함불소 올리고머는, 적어도 하나의 탄소에 1 이상의 불소가 치환된 사슬형 지방족 단량체로부터 유래되는 단량체 단위를 포함하는 폼 점착테이프 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가교제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이상 0.5 중량부 이하인 폼 점착테이프 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공형 필러의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하인 폼 점착테이프 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    기포를 더 포함하는 폼 점착테이프 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 광개시제의 함량은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 5 중량부 이하인 폼 점착테이프 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는, 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하는 단량체 혼합물이 공중합된 것인 폼 점착테이프 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 극성기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체의 함량은 상기 알킬기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상 20 중량부 이하인 폼 점착테이프 조성물.
  11. 청구항 1에 따른 폼 점착테이프 조성물의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 폼 점착테이프는 밀도가 0.7 g/cm2 미만인 폼 점착테이프.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 폼 점착테이프는 90 ℃에서의 전단강도가 10 kgf/in2 이상인 폼 점착테이프.
KR1020180109126A 2018-09-12 2018-09-12 폼 점착테이프 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 폼 점착테이프 KR102293568B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5138066B2 (ja) * 2011-04-14 2013-02-06 日東電工株式会社 気泡含有粘弾性組成物、及び感圧性接着テープ又はシート

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