KR20210147622A - 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프는, 기재 필름; 상기 기재 필름 하부에 적층된 프라이머층; 실리콘계 공중합체를 포함하고 상기 프라이머층 하부에 적층된 실리콘계 점착층; 및 상기 실리콘계 점착층 하부에 적층된 이형 필름을 포함한다. 상기 실리콘계 점착 테이프는 실리콘 전이율이 10% 이하이며 잔류점착율이 90% 이상이다.

Description

피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프 및 이의 제조 방법{SILICON-BASED ADHESIVE TAPE REGARDLESS OF ADHEREND TYPE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 명세서는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 전자 장치용 필름 제조를 위한 연속적인 타발 공정에 사용될 수 있는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같은 전자 기기에 고성능화 및 다기능화가 추구됨에 따라, 상기 전자 기기 제조 시보다 복잡한 구조를 가지며 정밀하게 재단된 필름을 적층시킬 것이 요구된다. 이에 따라, 다양한 형태의 타발공정을 이용할 수 있으며, 이때 타발 공정을 통해 재단되는 필름 등을 효과적으로 고정하며 스크래치와 같은 손상으로부터 보호하기 위하여 상기 필름 등의 일 면 상에 점착 테이프를 부착할 수 있다.
이러한 점착 테이프는 적정 점착력뿐 아니라 타발 공정 이후 상기 필름 등으로부터 용이하게 제거될 수 있도록 적절한 이형력을 가질 것이 요구되는데, 기존의 아크릴계 점착 테이프는 점착력은 갖되 이형력이 없어 타발 공정에 활용되는 데 한계가 있었다. 특히, 아크릴계 점착 테이프로는 복수의 타발 공정을 연속하여 수행하기 어려워 각 타발 공정을 분리하여 수행해야 하므로 공정 효율이 낮아지는 문제점이 발생하게 된다. 이에, 적정 점착력 및 이형력을 모두 갖는 실리콘계 점착 테이프의 사용을 고려해볼 수 있지만, 실록산 오일이 전이되는 문제점으로 인해 잔류점착력이 하락될 수 있으며 나아가 타발 공정을 통해 재단되는 필름 등에 악영향을 미칠 수 있어, 실리콘계 점착 테이프 또한 다양한 타발 공정에 활용되기에는 한계가 있을 수 있다.
한국 등록 특허 제10-1629787호 한국 등록 특허 제10-1382269호
본 발명의 일 목적은 전자 장치용 필름 제조를 위한 이중 타발 공정 시, 타발 공정을 통해 재단되는 필름의 표면에 부착되어 스크래치 등의 손상이 발생하지 않도록 보호할 수 있고 적절한 이형력을 가져 이형 필름 역할을 수행할 수 있으며, 특히 실리콘 전이율이 낮아 잔류점착율이 우수하므로 실리콘 성분(실록산 오일)의 전이로 인한 문제 발생을 최소화할 수 있는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프는, 기재 필름; 상기 기재 필름 하부에 적층된 프라이머층; 실리콘계 공중합체를 포함하고 상기 프라이머층 하부에 적층된 실리콘계 점착층; 및 상기 실리콘계 점착층 하부에 적층된 이형 필름을 포함한다. 상기 실리콘계 점착 테이프는 실리콘 전이율이 약 10% 이하이며 잔류점착율이 약 90% 이상이다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 프라이머층은 상기 기재 필름의 일 면이 표면장력 강화 처리되어 형성된 것일 수 있으며, 또는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하도록 형성된 것일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 표면장력 강화 처리는 코로나 처리 또는 CO2 플라즈마 처리일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 공중합체는 실리콘 검 및 실리콘 레진을 포함할 수 있다. 이때, 상기 실리콘 레진은 상기 실리콘 검 대비 약 5 중량부 초과 내지 15 중량부 미만으로 포함될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘 검은 페닐, 아미노, 하이드록시, 메르캅토 및 카르복실로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 가지는 오르가노폴리실록산(organopolysiloxane)일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘 검은 약 50만 내지 200만의 분자량을 가질 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착층은 가교제, 밀착력 향상제 및 촉매를 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 가교제는 Si-OH, Si-OR(여기서, R은 C4~C17의 알킬기) 및 Si-H로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 가지는 폴리실록산 화합물일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 밀착력 향상제는 테트라(트리메틸실록시)실란 및 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착층은 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로, 상기 가교제 약 0.1 내지 2 중량부; 상기 밀착력 향상제 약 1 내지 2 중량부; 및 상기 촉매 약 0.1 내지 0.3 중량부를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착층은 약 1 내지 20 μm의 두께를 가질 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착 테이프는 2 내지 4 gf/inch의 점착력을 가질 수 있고, 7.5 내지 9.5 gf/inch의 박리력을 가질 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법은 다음을 포함한다: 기재 필름의 일 면 상에 프라이머층을 형성하는 것; 실리콘계 공중합체를 포함하는 점착제 조성물을 사용하여, 상기 기재 필름과 대향하도록 상기 프라이머층의 일 면 상에 실리콘계 점착층을 형성하는 것; 및 상기 기재 필름 및 프라이머층과 대향하도록 상기 실리콘계 점착층의 일 면 상에 이형 필름을 형성하는 것. 이때, 상기 실리콘계 점착 테이프는 10% 이하의 실리콘 전이율 및 90% 이상의 잔류점착율을 갖도록 제조된다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 공중합체는 실리콘 검 및 실리콘 레진을 포함할 수 있다. 이때, 상기 실리콘 레진은 상기 실리콘 검 대비 약 5 중량부 초과 내지 약 15 중량부 미만으로 포함될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 점착제 조성물은 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로, 상기 가교제 약 0.1 내지 2 중량부; 상기 밀착력 향상제 약 1 내지 2 중량부; 및 상기 촉매 약 0.1 내지 0.3 중량부를 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착층은, 상기 프라이머층의 일면 상에 상기 점착제 조성물을 1 내지 20μm의 두께로 도포하고, 이를 건조 및 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 프라이머층은, 코로나 처리 공정 또는 CO2 플라즈마 처리 공정을 수행하여 상기 기재 필름의 일 면을 표면장력 강화 처리하여 형성할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 프라이머층은, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용하여 상기 기재 필름의 일 면 상에 코팅층을 형성함으로써 형성할 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프는, 적절한 점착력을 구현할 수 있으며 실리콘 성분의 전이가 최소화된 실리콘계 점착층을 포함함으로써, 전자 장치용 필름 제조를 위한 타발 공정 시 재단되는 필름의 표면에 부착되어 스크래치 등의 손상이 발생하지 않도록 해당 필름 표면을 보호할 수 있다. 특히, 상기 실리콘계 점착 테이프는 실리콘 전이율이 낮아 잔류점착률이 우수하기 때문에, 제조되는 전자장치용 필름의 물성, 예컨대 점착력에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 실리콘계 점착 테이프는 적절한 이형력을 가져 이형 필름의 역할을 수행할 수 있으므로, 이중 타발공정과 같은 연속적인 타발 공정에 용이하게 활용될 수 있다. 그러므로 상기 실리콘계 점착 테이프는 공정 최소화 및 이에 따른 공정 효율 증대에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 이용한 이중 타발 공정의 수행 방법을 도시한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들은 본 발명을 특정한 개시형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 '표면장력 강화 처리'란 해당 표면과 코팅 재료와의 부착성을 증진시키고 코팅 재료의 특성들을 유지시키려는 목적으로, 해당 표면에 오일이나 먼지 등의 이물질을 제거하고, 표면 요철 또는 높은 극성을 구현하는 처리를 의미한다.
본 명세서에서 "피착제"란 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프가 적용되어 타발 공정을 통해 재단되는 부재, 또는 타발 공정을 통해 제조된 전자 장치용 필름이 적용되는 부재를 지칭하는 것으로, 전자 장치용 필름, 상기 필름이 적용되는 전자 장치 등을 예로 들 수 있다.
실리콘계 점착 테이프
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프는 약 3.0±1.0gf/inch의 점착력 및 약 8.5±1.0gf/inch의 박리력을 가지며, 약 10% 이하의 낮은 실리콘 전이율을 갖고, 약 90% 이상의 높은 잔류점착율을 갖는다. 이에 따라, 상기 실리콘계 점착 테이프는 전자 장치용 필름의 제조 시 타발 공정에 사용될 수 있다. 구체적으로, 이중 타발 공정과 같은 연속적인 타발 공정을 통해 재단되는 필름의 일 면에 부착되어 스크래치 등의 손상으로부터 해당 필름을 보호할 수 있고, 상기 타발 공정이 완료된 후에는 재단된 필름으로부터 용이하게 제거될 수 있다. 특히, 낮은 실리콘 전이율 및 높은 잔류점착율을 가짐으로써 재단되는 필름에 악영향을 미치지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프의 단면을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실리콘계 점착 테이프(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 순차적으로 적층된 기재 필름(10), 프라이머층(20), 실리콘계 점착층(30) 및 이형 필름(40)을 포함한다.
기재 필름(10)은 인장강도가 높고, 연신율 및 열수축이 적은 것이 바람직할 수 있다. 특히, 기재 필름(10)은 탄성률이 높고, 흡습 팽창계수 및 선 팽창 계수가 작으며, 광학 특성을 갖고, 리사이클 칩을 사용하지 않은 것이 바람직할 수 있다. 보다 구체적으로, 기재 필름(10)은 강도가 MD 방향으로 15kgf/15mm 이상이고 TD 방향으로 20kgf/15mm 이상이며, 신율이 MD 방향 및 TD 방향으로 각각 120% 미만이고, 열 수축(heat shirinkage)의 경우 60 내지 80℃에서 0.3% 이하인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 기재 필름(10)은 약 25 내지 100μm의 두께, 예컨대 약 25μm, 38μm, 50μm, 75μm 또는 100μm의 두께를 갖는 것이 적절할 수 있다. 후술할 제조 방법적 측면에서, 기재 필름(10)은 두께가 약 25μm 미만이면 라미네이션 작업 시 접힙 현상이 발생할 수 있고, 약 100μm 초과이면 자를 때 어려움이 있어 바람직하지 않을 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 기재 필름(10)은 상술한 특성들 및 두께를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 필름일 수 있다.
프라이머층(20)은 기재 필름(10)과 실리콘계 점착층(30) 사이 부착성을 증진시키고 실리콘계 점착층(30)의 특성들, 예컨대 점착성을 유지시킬 수 있는 것이라면 어느 것이든 특별히 제한되지 않을 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 프라이머층(20)은 코로나 처리, CO2 플라즈마처리 등을 통해 기재 필름(10)의 일 면이 표면장력 강화 처리되어 형성된 것일 수 있다. 또는, 다른 예시적인 구현예들에 있어서, 프라이머층(20)은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 하나 이상 포함하는 코팅층일 수 있다.
실리콘계 점착층(30)은 실리콘 검(silicon gum) 및 실리콘 레진(silicon resin)이 중합된 실리콘계 공중합체를 포함할 수 있고, 가교제, 밀착력 향상제 및 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 실리콘 검은 실리콘계 점착층(30)을 구성하는 주성분으로서, 점착력 및 응집력의 중점적인 역할을 담당할 수 있다. 상기 실리콘 검은 페닐, 아미노, 하이드록시, 메르캅토, 카르복실 등의 작용기를 하나 이상 가지는 오르가노폴리실록산(organopolysiloxane)일 수 있다. 상기 실리콘 검은, 예를 들어 비닐기를 갖는 비닐폴리실록산, 비닐기를 갖는 메틸폴리실록산, 비닐기를 갖는 폴리디메틸실록산 등일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘 검은 약 50만 내지 200만의 분자량을 갖는 것일 수 있다. 상기 실리콘 검이 약 50만 미만의 분자량을 가질 경우 고온고습한 외부 조건 하에서 실리콘계 점착층(30) 및 이를 포함하는 실리콘계 점착 테이프(100)에 신뢰성 문제가 발생할 수 있으며, 약 200만 초과의 분자량을 가질 경우 후술할 제조 방법적 측면에서 실리콘계 점착층(30) 형성을 위한 코팅 시 작업성이 저하될 수 있어 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 상기 실리콘 검이 약 50만 미만 또는 약 200만 초과의 분자량을 가질 경우, 상기 실리콘계 공중합체를 형성하기 위한 중합 시 점도가 높아져 실리콘계 점착층(30) 내 미반응된 단량체가 다량으로 잔존할 수 있고, 그 결과 실리콘계 점착 테이프(100)가 부착되는 피착제 표면으로 실리콘 성분이 전이되어 악영향을 미칠 수 있다. 특히, 상기 피착제가 점착력을 갖는 필름이거나 점착 테이프를 포함하는 다층 구조의 필름일 경우, 해당 필름의 점착력에 약영향을 미칠 수 있다. 따라서, 상기 실리콘 검은 약 50만 내지 200만의 분자량을 갖는 것, 나아가 중합 시 음압 공정을 통해 미반응된 잔량체가 최대한 제거된 것이 바람직할 수 있다.
상기 실리콘 레진은, 예를 들어 MQ 수지, 망상 구조를 가진 메틸폴리실록산의 3차원 구조체 등일 수 있으며, 점착부여제(tackifier)의 역할을 수행하여 상기 실리콘계 공중합체의 점착력을 증가시킬 수 있다. 상기 실리콘 레진은 상대적으로 딱딱한 고상이고 유연성이 없지만, 상기 실리콘 검과 함께 중합 시 연화되어 실리콘계 점착층(30)의 점착력을 적절한 수준까지 증가시킬 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘 레진은 약 500 내지 20000의 분자량, 바람직하게는 약 1000 내지 5000의 분자량을 가질 수 있다. 상기 실리콘 레진의 분자량이 약 500 미만으로 너무 낮으면 실리콘 레진 자체의 안정성이 부족할 수 있고, 약 20000 초과로 너무 높으면 실리콘 레진의 유동성이 부족해 상기 실리콘계 공중합체 및 이를 포함하는 실리콘계 점착층(30)의 점착력이 오히려 저하될 수 있다.
상기 실리콘계 공중합체는 상기 실리콘 레진을 상기 실리콘 검 대비 약 5 중량부 초과 내지 15 중량부 미만으로 포함할 수 있다. 상기 실리콘 레진이 상기 실리콘 검 대비 약 5 중량부 이하로 포함될 경우, 물성 특성이 미미할 수 있다. 또한, 상기 실리콘 레진이 상기 실리콘 검 대비 약 15 중량부 이상으로 포함될 경우, 실리콘계 점착 테이프(100)의 실리콘 전이율을 상승시킬 수 있으므로 실리콘계 점착 테이프(100)의 점착력 및 실리콘계 점착 테이프(100)가 부착되는 피착제의 특성들(예컨대, 점착력)에 악영향을 미칠 수 있다.
상기 가교제는 상기 실리콘계 공중합체의 응집력 및 내구성을 강화하기 위한 것으로서, 비닐실록산기와 반응성을 갖는 가교제를 사용할 수 있다. 특히, 실리콘 전이율에 가장 큰 영향을 미치는 가교도를 높일 수 있고 실리콘계 점착층(30) 내 미반응물이 없도록 반응성이 큰 화합물, 예를 들어 Si-OH, Si-OR(여기서, R은 C4~C17의 알킬기), Si-H 등의 작용기를 하나 이상 가지는 폴리실록산 화합물이 상기 가교제로서 바람직할 수 있다. 예시적인 구현예들에 있어서, 상기 가교제는 Si-H기를 갖는 폴리실록산 화합물, 구체적으로 Si-H기를 갖는 폴리디메틸실록산일 수 있다. Si-H기를 갖는 폴리실록산 화합물은 반응 시 부가물 발생이 없고 여러 가지 표면층과 우수한 밀착성을 갖기 때문에 유용할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 가교제는 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 가교제가 약 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 가교 부족으로 인해 실리콘 성분이 전이되는 문제가 발생할 수 있으며, 약 2 중량부 초과로 포함될 경우 상기 가교제는 부분적으로 미반응되어 실리콘계 점착층(30)에 경시 변화를 일으킬 수 있다.
상기 밀착력 향상제는 테트라(트리메틸실록시)실란(tetra (trimethylsiloxy) silane), (3-글리시드옥시프로필) 트리메톡시실란((3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane) 등일 수 있으며, 이들 중에서 선택되는 하나 이상이 실리콘계 점착층(30)에 포함될 수 있다. 이러한 밀착력 향상제는 프라이머층(20) 및/또는 이형 필름(40)과 실리콘계 점착층(30) 사이 밀착력을 더욱 향상시키는 데 기여할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 밀착력 향상제는 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로, 약 1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.
상기 촉매는 통상의 촉매, 예컨대 백금(Pt)를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 촉매는 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로, 약 0.1 내지 0.3 중량부로 포함될 수 있다.
한편, 실리콘계 점착층(30)은 상기 실리콘계 공중합체, 가교제, 밀착력 향상제 및 촉매 이외에, 필요한 목적에 따라 가소제, 자외선 안정화제, 산화 방지제 등을 더 포함할 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 실리콘계 점착층(30)은 실리콘 전이율, 적정 점착력 등을 고려하여, 약 1 내지 20μm의 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게는 약 5 내지 15 μm의 두께를 가질 수 있다. 실리콘계 점착층(30)이 약 1 μm 미만으로 너무 얇은 두께를 가지면, 실리콘계 점착층(30)의 부착력이 현저하게 저하되어 실리콘계 점착 테이프(100)의 피착제, 즉 타발 공정을 통해 재단되는 필름을 효과적으로 고정시키기 어려울 수 있다. 또한, 실리콘계 점착층(30)의 두께가 약 20μm 미만으로 너무 두꺼울 경우, 실리콘 전이율이 크게 높아질 수 있으며 이에 따라 실리콘계 점착 테이프(100)에 신뢰성 문제를 야기할 수 있다.
이형 필름(40)은 실리콘계 점착층(30)에 이형 물성을 발휘할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 불소계 이형제, 아크릴-실리콘계 이형제, 파라핀 왁스 성분과 같은 왁스계 이형제 등으로 처리되고 약 130℃ 미만의 온도에서 건조되어 제조된 필름일 수 있다. 약 130℃ 이상의 온도에서 제조된 이형 필름(40)은 열 수축으로 인한 종주름 및/또는 횡주름을 가질 수 있으므로 바람직하지 않을 수 있다. 일 구현예에 있어서, 이형필름(40)은 상기한 이형제들로 이형 처리되고 약 130℃ 미만의 온도에서 건조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프는, 적절한 점착력을 구현할 수 있으며 실리콘 성분의 전이가 최소화된 실리콘계 점착층을 포함함으로써, 전자 장치용 필름 제조를 위한 타발공정 시 재단되는 필름의 표면에 부착되어 스크래치 등의 손상이 발생하지 않도록 해당 필름 표면을 보호할 수 있다. 특히, 상기 실리콘계 점착 테이프는 실리콘 전이율이 낮아 잔류점착률이 우수하기 때문에, 제조되는 전자 장치용 필름의 물성, 예컨대 점착력에 영향을 미치지 않을 수 있다.
또한, 상기 실리콘계 점착 테이프는 적절한 이형력을 가져 이형 필름의 역할을 수행할 수 있으므로, 이중 타발공정과 같은 연속적인 타발 공정에 용이하게 활용될 수 있다. 그러므로 상기 실리콘계 점착 테이프는 공정 최소화 및 이에 따른 공정 효율 증대에 기여할 수 있다.
실리콘계 점착 테이프의 제조 방법
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프는 다음의 공정들을 수행하여 제조될 수 있다.
기재 필름의 일 면 상에 프라이머층을 형성한다. 상기 기재 필름 및 프라이머층은 전술한 바와 동일한 것일 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 프라이머층은 코로나 처리 공정, CO2 플라즈마 처리 공정 등을 통해 상기 기재 필름의 일 면을 표면장력 강화 처리함으로써 형성할 수 있다. 또는, 다른 예시적인 구현예들에 있어서, 상기 프라이머층은 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등을 하나 이상 이용하여 상기 기재 필름의 일 면 상에 코팅 공정을 수행함으로써 형성할 수 있다.
실리콘계 공중합체를 포함하는 점착제 조성물을 사용하여, 상기 기재 필름과 대향하도록 상기 프라이머층의 일면 상에 전술한 바와 동일한 실리콘계 점착층을 형성한다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 실리콘계 점착층은 상기 기재 필름과 접하지 않는 상기 프라이머층의 일 면상에 상기 점착제 조성물을 약 1 내지 20 μm의 두께로 도포하고, 도포된 상기 점착제 조성물을 약 150℃ 이하의 온도에서 건조 및 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 이때, 상기 점착제 조성물을 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 도포법을 사용할 수 있다. 상기 점착제 조성물은, 예를 들어 다이 코팅(die coating), 딥 코팅(dip coating), 그라비아 롤 코팅(gravure roll coating), 콤마 코팅(comaacoating) 등의 코팅 공정을 통해 도포될 수 있다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 점착제 조성물은 상기 실리콘계 공중합체 이외에, 상기 실리콘계 공중합체100 중량부를 기준으로 가교제 약 0.1 내지 2 중량부; 밀착력 향상제 약 1 내지 2 중량부; 및 촉매 약 0.1 내지 0.3 중량부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 실리콘계 공중합체, 가교제, 밀착력 향상제 및 촉매는 전술한 바와 동일한 것일 수 있다. 특히, 상기 실리콘계 공중합체는 실리콘 검; 및 상기 실리콘 검 대비 약 5 중량부 초과 내지 15 중량부 미만의 실리콘 레진이 중합되어 형성된 것일 수 있다. 한편, 상기 점착제 조성물은 필요한 목적에 따라, 가소제, 자외선 안정화제, 산화 방지제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 기재 필름 및 프라이머층과 대향하도록 상기 실리콘계 점착층의 일 면 상에 전술한 바와 동일한 이형 필름을 형성한다.
예시적인 구현예들에 있어서, 상기 이형 필름은 불소계 이형제, 아크릴-실리콘계 이형제, 파라핀 왁스 성분과 같은 왁스계 이형제 등의 이형제를 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 베이스 필름(base film)에 도포하고, 가열 처리, 자외선 조사 등의 방법을 통해 약 130℃ 미만의 온도에서 건조 및 경화시킨 후, 이를 상기 실리콘계 점착층과 합지시킴으로써 형성할 수 있다. 이때, 상기 이형제를 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 도포법을 사용할 수 있다. 상기 이형제는, 예를 들어 그라비아 코팅(gravure roll coating), 메이어 바 코팅(meiyer bar coating), 에어나이프 코팅(air knife coating), 닥터나이프 코팅(doctor knife coating) 등의 코팅 공정을 통해 도포될 수 있다.
이상에서 설명한 방법을 통해, 약 3.0±1.0gf/inch의 점착력 및 약 8.5±1.0gf/inch의 박리력을 가지며, 약 10%이하의 낮은 실리콘 전이율을 갖고, 약 90% 이상의 높은 잔류점착율을 갖는 실리콘계 점착 테이프를 제조할 수 있다.
실리콘계 점착 테이프를 이용한 이중 타발 공정 수행 방법
본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 이용하여 다음과 같은 이중 타발 공정을 수행함으로써 전자 장치에 적용 가능한 필름을 제조할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 이용한 이중 타발 공정의 수행 방법을 도시한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 단계 1(S21)에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 동일한 실리콘계 점착 테이프(100)를 제1 피착제(200)의 일 면에 부착하고, 타발기(500)를 이용하여 실리콘계 점착 테이프(100)가 부착되지 않은 제1 피착제(200)의 다른 면 상으로 1차 타발 공정을 수행한다.
제1 피착제(200)는, 예를 들어 전자 장치용 표면 보호 필름과 같이 전자 장치에 적용 가능한 필름일 수 있다. 제1 피착제(200)는 상기 1차 타발 공정 중 실리콘계 점착 테이프(100)를 통해 효과적으로 고정되어 원하는 크기로 재단될 수 있다.
단계 2(S22)에 도시된 바와 같이, 재단된 제1 피착제(200) 상부에 제2 피착제(300)를 적층하고 타발기(500)를 이용하여 2차 타발 공정을 수행한다.
제2 피착제(300)는 전자 장치에 적용 가능하며 실리콘계 점착 테이프보다 강한 점착력을 갖는 것, 예를 들어 약 2000gf/25mm의 점착력을 갖는 전자 장치용 점착 테이프일 수 있다. 제2 피착제(300)는 상기 2차 타발 공정을 통해 제1 피착제(200)보다 큰 크기, 예를 들어 제1 피착제(200)보다 폭 및 길이가 각각 약 10 mm 이하로 더 큰 크기로 재단되어 상기 1차 타발 공정을 통해 재단된 제1 피착제(200)의 상면을 완전히 커버할 수 있다.
한편, 실리콘계 점착 테이프(100)는 적정 점착력을 가져 상기와 같은 이중 타발 공정 중 제1 피착제(200) 및 제 2 피착제(300)를 효과적으로 고정시킬 수 있고 해당 피착제들(200, 300) 표면에 스크래치 등의 손상이 발생하지 않도록 보호할 수 있다. 또한, 낮은 실리콘 전이율 및 높은 잔류점착율을 가짐으로써 제1 피착제(200) 및/또는 제2 피착제(300)에 실리콘 성분을 전이시키지 않을 수 있으므로 해당 피착제들(200, 300)의 물성, 예컨대 제2 피착제(300)의 점착력에 영향을 미치지 않을 수 있다.
단계 3(S23)에 도시된 바와 같이, 실리콘계 점착 테이프(100)를 재단된 제1 피착제(200)로부터 제거하여 전자장치에 적용 가능한 필름의 제조를 완료한다. 이때, 실리콘계 점착 테이프(100)는 적절한 이형력 및 재단된 제2 피착제(300)보다 약한 점착력을 가짐으로써 상기 필름으로부터 용이하게 제거될 수 있다.
단계 4(S24)에 도시된 바와 같이, 제1 피착제(200)에 의해 커버되지 않고 노출되는 제2 피착제(300)의 테두리 부분을 통해 제조된 상기 필름을 제3 피착제(400)에 부착한다. 제2 피착제(300)가 강한 점착력을 가짐으로써, 예컨대 약 5mm 이하의 좁은 폭을 갖는 상기 테두리 부분으로도 효과적으로 제3 피착제(400)에 부착될 수 있다.
이때, 제3 피착제(400)는, 예를 들어 전자 장치일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 이용하여 1차 타발 공정과 2차 타발 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 특히, 상기 실리콘계 점착 테이프를 이용할 경우 타발 공정을 통해 재단되는 피착제(들)로의 실리콘 전이 문제가 최소화되기 때문에, 신뢰도 문제가 발생하지 않는 전자 장치용 필름을 용이하게 제조할 수 있다.
한편, 지금까지는 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 이용하여 이중 타발 공정을 수행하는 것에 대해서만 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 삼중 타발 공정 등과 같은 더 많은 횟수의 연속적인 타발 공정도 상기 실리콘계 점착 테이프를 이용하여 용이하게 수행할 수 있다.
이하의 실시를 통하여 본 발명은 더욱 상세하게 설명된다. 단, 본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[실시예 및 비교예]
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 일 면을 표면장력 강화 처리하여 상기 PET 필름 일 면 상에 프라이머층을 형성하고, 하기 [표 1]에 도시된 바와 같은 조성을 갖는 실리콘계 점착제 조성물을 사용하여 상기 프라이머층의 일 면 상에 [표 1]에 도시된 바와 같은 두께로 실리콘계 점착층을 형성하였다. 이어, 라미네이션 공정을 통해, 상기 실리콘계 점착층의 일 면 상에 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 적층시킴으로써, 실시예 및 비교예들에 따른 실리콘계 점착 테이프를 제조하였다.
이때, 실시예 및 비교예들에서, 실리콘 검으로서 비닐기를 갖는 폴리디메틸실록산을 사용하였으며, 실리콘 레진으로서 MQ 수지를 사용하였고, 가교제로서 Si-H기를 갖는 폴리디메틸실록산을 사용하였다. 또한, 밀착력 향상제로서 테트라(트리메틸실록시)실란을 사용하였고, 촉매로서 백금(Pt)를 사용하였다.
Figure pat00001
실리콘계 점착 테이프의 물성 평가
실리콘계 점착 테이프의 물성을 평가하기 위하여, 하기의 방법들을 통해 실시예 및 비교예들에 따라 제조된 실리콘계 점착 테이프의 점착력, 박리력, 실리콘 전이율, 잔류점착율, 헤이즈 및 투과율을 측정하였으며, 고온고습 조건 하에서 신뢰성 발생 문제 여부를 확인하였다. 그 결과는 하기 [표 2]에 도시된 바와 같다.
Figure pat00002
<물성 측정방법>
* 점착력 테스트 시험(CKP-5000)
① 점착 테이프를 기계방향으로 폭 25㎜ × 길이 250㎜로 잘랐다.
② 점착력 측정기(CKP-5000)를 사용하여 300m/min 박리속도로 180도 박리하면서 이형박리력을 측정하였다.
③ 이형박리 실험한 시편을 세척, 건조가 완료된 글래스(Glass) 또는 SUS판에 자동 합지기(2kg 하중)을 이용하여 합지하고 25±2℃에서 30분간 보관하였다.
④ 점착력 측정기(CKP-5000)를 사용하여 300mm/min 박리속도로 180도 박리하면서 점착력을 측정하였다.
* 실리콘 전이율 시험(CKP-5000)
① 실리콘계 점착층이 코팅된 제품을 무처리 PET 면에 가볍게 붙였다.
② FINAT 시험 롤러(2kg 하중)를 10mm/sec의 속도로 2회 왕복 롤링하여 준비된 샘플을 압착시킨 후, 25±2℃에서 20시간 동안 보관하였다.
③ 붙어있던 샘플을 제거한 후, 그 면에 폭 25㎜ × 길이 250㎜인 표준테이프(NITTO 31B)를 가볍게 붙였다.
④ FINAT 시험 롤러(2kg 하중)를 10mm/sec의 속도로 2회 왕복 롤링하여 압착시킨 후 시험샘플을 치구에 고정시키고, 표준테이프를 180도 방향으로 300mm/min의 속도로 박리함으로써 전이율을 측정하였다.
* 박리력 시험(CKP-5000)
① 실리콘계 점착층이 코팅된 제품을 기계방향으로 폭 25㎜ × 길이 250㎜인 표준테이프(TESA7475)에 가볍게 붙였다.
② FINAT 시험 롤러(2kg 하중)을 이용하여 10mm/sec의 속도로 2회 왕복 롤링하여 준비된 샘플을 압착시킨 후, 코팅된 제품과 표준테이프의 충분한 압착을 위해 평평한 금속판 또는 유리판 사이에 시편을 70g/㎠의 압력으로 25±2℃의 온도에서 20시간 동안 보관하였다.
③ 이후 압력을 제거하고 25±2℃의 온도 하에서 4시간 동안 방치하였다.
④ 시험 샘플을 치구에 고정시키고, 표준테이프를 180도 방향으로 300mm/min의 속도로 박리하면서 박리력을 측정하였다.
* 잔류점착율 시험(CKP-5000)
① 실리콘계 점착층이 코팅된 제품과 기준이 될 테프론 필름에 폭 25㎜ × 길이 250㎜인 표준테이프 (NITTO31B)를 가볍게 붙였다.
② FINAT 시험 롤러(2kg 하중)를 10mm/sec의 속도로 2회 왕복 롤링하여 준비된 샘플을 압착시킨 후, 실리콘계 점착층이 코팅된 제품 또는 테프론 필름과 표준테이프의 충분한 압착을 위해 평평한 금속판 또는 유리판 사이에 시편을 70g/㎠의 압력으로 25±2℃의 온도에서 20시간 동안 보관하였다.
③ 이후 압력을 제거하고 25±2℃의 온도 하에서 4시간 동안 방치하였다.
④ 실리콘계 점착층이 코팅된 제품 및 테프론 필름으로부터 표준테이프를 떼어낸 후 무처리 PET에 붙이고, FINAT 시험 롤러 (2kg 하중)를 10mm/sec의 속도로 2회 왕복 롤링하여 압착시킨 뒤, 시험 샘플을 치구에 고정시키고, 표준테이프를 180도 방향으로 300mm/min의 속도로 박리함으로써 잔류점착력을 측정하였다.
* 광학 특성(NDH-2000)
① 점착 테이프 횡방향으로 좌, 중, 우로 50mm×50mm로 잘랐다.
② 투과율 및 Haze 측정을 위해 동일한 방향으로 시료를 측정장비(NDH-2000)에 고정시켰다.
③ 결과값을 기록하였다.
10: 기재 필름
20: 프라이머층
30: 실리콘계 점착층
40: 이형 필름
100: 실리콘계 점착 테이프
200, 300, 400: 제1 내지 제3 피착제
500: 타발기

Claims (11)

  1. 실리콘계 점착 테이프로서, 상기 테이프는
    기재 필름;
    상기 기재 필름 하부에 적층된 프라이머층;
    실리콘계 공중합체를 포함하고 상기 프라이머층 하부에 적층된 실리콘계 점착층; 및
    상기 실리콘계 점착층 하부에 적층된 이형 필름을 포함하고,
    상기 실리콘계 공중합체는 실리콘 검 및 실리콘 레진을 포함하고,
    상기 실리콘 레진은 상기 실리콘 검 대비 5 중량부 초과 내지 15 중량부 미만으로 포함되며,
    실리콘 전이율이 10% 이하이며 잔류점착율이 90% 이상이고, 상기 실리콘계 점착 테이프는 2 내지 4 gf/inch의 점착력을 갖고, 7.5 내지 9.5 gf/inch의 박리력을 가지고,
    상기 실리콘계 점착층은 5μm 초과 내지 15 μm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하고,
    상기 프라이머층은 상기 기재 필름의 일 면이 표면장력 강화 처리되어 형성된 것이거나, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하도록 형성된 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표면장력 강화 처리는 코로나 처리 또는 CO2 플라즈마 처리인 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 검은 페닐, 아미노, 하이드록시, 메르캅토 및 카르복실로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 가지는 오르가노폴리실록산(organopolysiloxane)인 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘계 점착층은 가교제, 밀착력 향상제 및 촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가교제는 Si-OH, Si-OR(여기서, R은 C4~C17의 알킬기) 및 Si-H로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 작용기를 가지는 폴리실록산 화합물인 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 밀착력 향상제는 테트라(트리메틸실록시)실란 및 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 실리콘계 점착층은
    상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로
    상기 가교제 0.1 내지 2 중량부;
    상기 밀착력 향상제 1 내지 2 중량부; 및
    상기 촉매 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법에 있어서, 상기 방법은
    기재 필름의 일 면 상에 프라이머층을 형성하는 것;
    실리콘계 공중합체를 포함하는 점착제 조성물을 사용하여, 상기 기재 필름과 대향하도록 상기 프라이머층의 일면 상에 실리콘계 점착층을 형성하는 것; 및
    상기 기재 필름 및 프라이머층과 대향하도록 상기 실리콘계 점착층의 일 면 상에 이형 필름을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 실리콘계 점착층을 형성하는 것은
    상기 프라이머층의 일 면 상에 상기 점착제 조성물을 5μm 초과 내지 15 μm 이하의 두께로 도포하고, 건조 및 경화시키는 것을 포함하고,
    상기 실리콘계 점착 테이프는 10% 이하의 실리콘 전이율 및 90% 이상의 잔류점착율을 갖도록 제조되는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 점착제 조성물은 상기 실리콘계 공중합체 100 중량부를 기준으로,
    상기 가교제 0.1 내지 2 중량부;
    상기 밀착력 향상제 1 내지 2 중량부; 및
    상기 촉매 0.1 내지 0.3 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프라이머층을 형성하는 것은
    코로나 처리 공정 또는 CO2 플라즈마 처리 공정을 수행하여 상기 기재 필름의 일 면을 표면장력 강화 처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 프라이머층을 형성하는 것은
    아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용하여 상기 기재 필름의 일 면 상에 코팅층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피착제 종류와 상관없이 점착할 수 있는 실리콘계 점착 테이프의 제조 방법.
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