WO2018124370A1 - 자외선 경화 반응열의 제어를 위한 점착 테이프의 제조방법 및 점착 테이프 - Google Patents

자외선 경화 반응열의 제어를 위한 점착 테이프의 제조방법 및 점착 테이프 Download PDF

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WO2018124370A1
WO2018124370A1 PCT/KR2017/001102 KR2017001102W WO2018124370A1 WO 2018124370 A1 WO2018124370 A1 WO 2018124370A1 KR 2017001102 W KR2017001102 W KR 2017001102W WO 2018124370 A1 WO2018124370 A1 WO 2018124370A1
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WO
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adhesive tape
adhesive
chamber
pressure
release film
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Application number
PCT/KR2017/001102
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English (en)
French (fr)
Inventor
임회득
박민수
이지혜
정기성
박병국
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주식회사 영우
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components

Definitions

  • the present invention relates to a UV-curable pressure-sensitive adhesive tape and a manufacturing method thereof, and to a manufacturing method and a pressure-sensitive adhesive tape for controlling the reaction heat during ultraviolet curing in the manufacturing process of the adhesive tape.
  • Acrylic monomers have good polymerizability and can be polymerized by various reaction systems including solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and bulk polymerization techniques.
  • a method for producing an acrylic polymer is a method of heating a mixture of an acrylic monomer and a mercaptans at a temperature within a range of 20 to 200 ° C. in the presence of oxygen to perform mass polymerization, and includes an acrylic monomer and a mercaptan. And polymerization of a mixture substantially free of an initiator in a nitrogen atmosphere, polymerization in a high temperature region (near 150 ° C) using an extrusion type barrel apparatus, not a batch reaction can, or UV in an optical fiber in a batch reaction can.
  • polymerizing UV lumps while changing reaction temperature in steps, irradiating UV to a batch type reaction can, etc. are proposed.
  • the reaction using the barrel mechanism can set the reaction temperature to fall within the high temperature range with the result that the molecular weight decomposition of the polymer obtained will widen as the temperature control is lowered, and the molecular weight obtained will be polydisperse. It has the drawback that it is necessary.
  • the UV curable resin composition in Korea Patent Publication No. 10-2006-0020098 includes an ultraviolet curable resin, an initiator, an ultraviolet-responsive acrylic or vinyl monomer, and an inorganic powder, a mixture of a photoinitiator and a thermal initiator is used as an initiator. Since the reaction proceeds as soon as the light energy is absorbed, there is still a problem in that it is difficult to control the reaction rate and the molecular weight in the photopolymerization of the ultraviolet curable resin composition.
  • an object of the present invention is to make a method for producing a pressure-sensitive adhesive tape for controlling the heat of reaction during UV curing.
  • the resin composition comprising a pressure-sensitive adhesive resin, photoinitiator and additives in the nitrogen atmosphere by irradiating with ultraviolet light to prepare a prepolymer in a syrup state; Preparing a pressure-sensitive adhesive composition by adding a photoinitiator and a crosslinking agent to the syrup, followed by stirring; Coating the stirred pressure-sensitive adhesive composition on a release film to form a pressure-sensitive adhesive layer; Laminating a release film on the adhesive layer; And curing the adhesive resin composition while passing through a UV-zone composed of a plurality of chambers, and controlling the heat of reaction by spraying cooling wind simultaneously with ultraviolet irradiation.
  • a method for producing an adhesive tape is provided.
  • each chamber constituting the UV zone includes a UV (UV) light source, a nozzle to which cooling air is injected, a cold air discharge unit for recovering the injected cooling air, a guide roll, and a temperature measuring device.
  • the air flow rate of the cooling air supplied to the chamber is controlled by the air volume control valve.
  • the cooling wind temperature range is 7 ⁇ 13 °C.
  • the cooling air is characterized in that the spray directly to the release film through the nozzle.
  • the yubin zone is characterized by consisting of 3 to 10 chambers.
  • the air flow rate of the cooling wind injected from the first chamber is 25 to 35% based on the air flow rate 100 in the cooling wind supply device, and the air flow rate of the cooling wind in the subsequent chamber is gradually It increases by and controls the heat of reaction.
  • the temperature of the adhesive layer and the release film laminate is controlled to 20 ⁇ 30 ° C by spraying cooling air in the UV zone.
  • the UV light source is one or two of the bulb lamp (LED) and LED (LED) lamp
  • the output amount of the LED lamp is 7,000 ⁇ 9,000W
  • the bulb lamp The output amount is characterized in that 50 ⁇ 200W.
  • this invention is the adhesive tape manufactured by the said method.
  • the manufacturing method of the present invention has an effect of facilitating the handling of the adhesive tape by keeping the state of the adhesive composition mild through the control of the exothermic reaction.
  • 1 is a view showing a schematic process content of an embodiment of the adhesive tape of the present invention.
  • FIG. 2 is a view of a chamber which is an apparatus for manufacturing the adhesive tape of the present invention.
  • the present invention is a resin composition
  • a resin composition comprising a pressure-sensitive adhesive resin, a photoinitiator and an additive to irradiate ultraviolet rays in a nitrogen atmosphere to prepare a prepolymer in a syrup state; Preparing a pressure-sensitive adhesive composition by adding a photoinitiator and a crosslinking agent to the syrup, followed by stirring; Coating the stirred pressure-sensitive adhesive composition on a release film to form a pressure-sensitive adhesive layer; Laminating a release film on the adhesive layer; And curing the adhesive resin composition while passing through a UV-Zone composed of a plurality of chambers, wherein the adhesive heat is controlled by spraying cooling air in the curing step. It is a manufacturing method of a tape.
  • the present invention is characterized by controlling the heat of reaction by irradiating ultraviolet rays and irradiating ultraviolet rays at the curing step of the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the UV zone in which curing of the pressure-sensitive adhesive composition occurs is composed of a plurality of chambers.
  • FIG. 1 is a schematic view illustrating a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
  • a UV zone in which UV curing occurs is composed of seven chambers 200, and a bulb lamp is used as a UV light source in the first to fifth chambers.
  • LED lamps are installed as the UV light source.
  • cooling air is supplied to the seven chambers 200 from the cooling air supply device 300, and cooling air supplied to each chamber is controlled by the cooling air volume control valve 100 to cool the air.
  • the air flow rate of the cooling air supplied to the first chamber is 30%
  • the air flow rate of the cooling air supplied to the second chamber is 60%
  • the air flow rate of the cooling air supplied to the third chamber is 80%. It can be seen that the air volume of the cooling wind supplied to the chamber after the fourth time can be adjusted to 100%.
  • 1 is a device configuration according to an embodiment of the present invention, in which the total number of chambers installed in the UV zone, the type of light sources installed in each chamber, the number of light sources, and the amount of cooling air are varied according to the working environment and working conditions. You can change it.
  • Each chamber constituting the UV zone includes a UV light source, a nozzle through which cooling air is injected, a cold air discharge unit for recovering the injected cooling air, a guide roll, and a temperature measuring device, and the air volume of the cooling air supplied to the chamber. It is characterized by being controlled by this air volume control valve.
  • FIG. 2 is an enlarged view of one chamber.
  • a chamber of the present invention is provided with a UV light source 220, and the UV light source performs photocuring of the pressure-sensitive adhesive composition and simultaneously cools the nozzle ( 250 is configured to be directly sprayed on the release film 240 through.
  • the UV light source in the chamber is installed in the upper and lower portions of the release film, respectively, as shown in FIG.
  • the ultraviolet light is irradiated only on one side of the upper or lower side, and thus the ultraviolet ray is not sufficiently transmitted to the inside of the adhesive tape.
  • the cooling wind supplied from the cooling wind supply device 300 is supplied into the chamber by the cooling wind introduction unit 230 of the chamber 200, and the cooling wind supplied into the chamber is supplied to the nozzle 250.
  • the cooling air in the chamber may discharge the cold air outlet 210.
  • the guide roll 260 in the chamber prevents the release film from sagging and is installed for smooth driving of the release film, and a temperature measuring device is installed for proper temperature control of the reaction heat.
  • Cooling wind is preferably to be injected directly to the release film through the nozzle. This facilitates the control of the heat of reaction.
  • the temperature of a cooling wind 7-13 degreeC is preferable, More preferably, it is 9-11 degreeC, Most preferably, it is 10 degreeC.
  • the reaction heat can be controlled in an appropriate temperature range. If the temperature of the cooling wind is less than 7 ° C., the reactivity may be reduced. If the temperature of the cooling wind exceeds 13 ° C., the cooling effect may be insignificant.
  • the reaction heat by spraying cooling air so that the temperature of the pressure-sensitive adhesive layer and the release film laminate is 20 to 30 ° C.
  • the air flow rate of the cooling wind sprayed from the first chamber is 25 to 35% based on the air flow rate 100 in the cooling wind supply device, and the heat flow rate of the cooling wind is gradually increased in the subsequent chamber to control the reaction heat. It features. As shown in FIG. 1, the air volume of the cooling wind is adjusted by gradually increasing the air volume of the cooling wind whenever the order of the chamber increases by the cooling wind control valve, thereby easily controlling the temperature of the reaction heat according to the reaction heat temperature in the chamber. will be.
  • the air volume of the cooling wind sprayed in the chamber, the temperature of the cooling wind, the type of the yub light source, and the yub output quantity may be set under the same conditions for each chamber.
  • Each chamber may be set to different conditions.
  • the number of chambers constituting the UV zone is preferably 3-10. This is because when the number of chambers is less than three, the effect of the present invention to be achieved may be insignificant by varying the air volume of the cooling wind, the type of light source, and the output of each chamber. When the number of chambers exceeds 10 there is a disadvantage that is not economic.
  • the UV light source installed in the chamber is one or two of a bulb lamp and an LED lamp.
  • a bump lamp may be installed in the front end chamber of the UV zone, and an LED lamp may be installed in the rear end chamber.
  • the UV light source can be installed alternately, that is, the bulb lamp in the first chamber, the LED lamp in the second chamber, and the bulb lamp in the third chamber.
  • the number of UV light sources installed in the chamber may be adjusted according to the working environment and needs.
  • bulb lamps have a low output per unit, so that dozens of bulb lamps may be installed in the chamber, and as many as hundreds may be installed.
  • the output of the LED lamp is preferably 7,000 to 9,000 W, and the output of the bulb lamp is 50 to 200 W. If the respective output amounts of the LED and the bulb are less than the lower limit value, the photopolymerization reaction hardly occurs. If the upper limit value is exceeded, the problem of poor flowability of the adhesive resin composition occurs.
  • the adhesive resin which comprises the adhesive tape of this invention can be manufactured according to the conventional manufacturing method of an adhesive.
  • the adhesive resin which forms an adhesive tape is generally formed by superposition
  • the monomer and the photoinitiator for forming the adhesive polymer resin may be mixed, and if necessary, a filler may be added and then polymerized and coated on a release film to be cured, thereby preparing an adhesive tape or an adhesive tape.
  • a polymerization initiator and a crosslinking agent may be added in the process of preparing the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the monomer for forming the adhesive polymer resin is first prepolymerized to a syrup state, and then the filler and other additives, etc. After addition and stirring uniformly, superposition
  • the type of the adhesive resin is not particularly limited, and one or two or more resins selected from the group consisting of acrylic resins, epoxy resins, and urethane resins may be used.
  • examples of the acrylic resin may be a polymer in which a (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a polar monomer copolymerizable with this monomer are copolymerized.
  • the kind of said (meth) acrylic acid ester monomer used in this invention is not specifically limited, For example, an alkyl (meth) acrylate can be used.
  • alkyl (meth) acrylate can be used.
  • such equivalents are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (Meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate , Isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acryl
  • Examples of the polar monomer copolymerizable with the monomer may include a hydroxy group-containing monomer and a carboxyl group-containing monomer, but is not limited thereto.
  • Examples of hydroxy group-containing monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate, etc. are mentioned.
  • (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxy acetic acid, 3- (meth) acryloyloxy propyl acid, 4- (meth) acryloyloxybutyl acid, acrylic acid duplex, ita Cholic acid, maleic acid, or maleic anhydride, etc. can be illustrated.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is characterized by including a photoinitiator together with the monomer as described above.
  • a photoinitiator serves to initiate the curing reaction of the pressure-sensitive adhesive composition by reacting by irradiation of ultraviolet rays or the like in the manufacturing process of the pressure-sensitive adhesive tape.
  • the kind of photoinitiator that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include ⁇ -hydroxy ketone chemicals, phenylglyoxylate compounds, benzyldimethyl ketal compounds, ⁇ -amino ketone compounds, and the like. However, the present invention is not limited thereto.
  • the weight ratio of the photoinitiator may be 0.01 to 10, preferably 0.01 to 5. By adjusting the weight ratio of the initiator in the above range it is possible to ensure excellent physical properties and productivity.
  • crosslinking agent which can be used by this invention is not specifically limited, It is preferable that it is a component which can participate in reaction by irradiation, such as an ultraviolet-ray.
  • Xylene-based resin may be added to the adhesive composition in order to minimize the curing shrinkage.
  • the xylene-based resin may be various modified xylene resins such as xylene resin, alkyl phenol-based xylene resin, novolac phenol resin, resol type phenol-based xylene resin, polyol modified xylene resin, ethylene oxide modified xylene resin, and the like. Can be mentioned.
  • Xylene resins include xylene-formaldehyde polycondensates (eg m-xylene-formaldehyde polycondensates), which are polycondensation products of xylene (eg m-xylene) and formaldehyde.
  • the xylene resin used for the ultraviolet curable pressure sensitive adhesive composition is preferably a liquid resin having a viscosity. Examples of such xylene resins include Nikanol L and Nikanol LL (Fudow).
  • the xylene resin used in the present invention includes the following structure, the number average molecular weight is 200 to 500, the viscosity at 75 ° C. is 100 cPs or less, the viscosity at room temperature is 20,000 cPs or less.
  • the adhesive composition of this invention may further contain a silane coupling agent as needed.
  • the silane coupling agent may increase the adhesive force of the pressure-sensitive adhesive film prepared from the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the silane coupling agent may include conventional tackifiers known to those skilled in the art.
  • the silane coupling agent is an epoxy group-containing silane compound vinyltrimethoxysilane, such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, (meth) acryloyloxypropyltrimeth Amino-group-containing silane compounds 3-mercaptopropyltrime such as polymerizable unsaturated group-containing silane compound 3-aminopropyltrimethoxysilane such as oxysilane and N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane It may contain one or more of mercapto group-containing silane compounds such as oxysilane.
  • vinyltrimethoxysilane such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, (meth) acryloyloxypropyltrimeth
  • the silane coupling agent may be included in an amount of 0.01 to 15 parts by weight, specifically 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixture of the (meth) acrylic copolymer and the (meth) acrylic monomer. In the above range, the adhesive film made of the pressure-sensitive adhesive composition may have good adhesion.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may further include conventional additives included in the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the additive may include, but is not limited to, an antifoaming agent, a leveling agent, an antistatic agent, and the like.
  • the additive may be included in an amount of 0.0001 part by weight to 5 parts by weight, specifically 0.001 part by weight to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the mixture of the (meth) acrylic copolymer and the (meth) acrylic monomer. In the above range, the adhesive film made of the pressure-sensitive adhesive composition may have good adhesion.
  • the antioxidant serves to prevent oxidation of the optical pressure-sensitive adhesive film after curing to improve thermal stability.
  • the antioxidant may include, but is not limited to, one or more selected from the group consisting of phenolic compounds, quinone compounds, amine compounds, and phosphite compounds.
  • antioxidants include pentaerythritol tetrakis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), tris (2,4-di-tert-butylphenyl ) Phosphite and the like.
  • Antioxidant may be included in 0.1-2% by weight of the optical adhesive composition. Preferably it may be included in 0.1-1% by weight. It is possible to prevent the aging of the film after curing within the above range, and exhibit excellent thermal stability.
  • an electromagnetic wave shielding function can also be provided to an adhesive tape by adding an electromagnetic wave absorptive filler to an adhesive resin composition.
  • the filler used in the present invention is characterized by including an electromagnetic wave absorbing filler having magnetic properties.
  • the electromagnetic wave absorbing filler is preferably selected from the group consisting of metal powder, metal alloy powder, magnetic alloy, magnetic powder, magnetic alloy, carbonyl-iron powder, ferrite and iron-silicide. .
  • the electromagnetic wave absorbing filler is preferably 5 to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive resin. If the filler is less than 5 parts by weight, it is difficult to show sufficient electromagnetic wave shielding ability and electromagnetic wave absorbency. If the filler is more than 900 parts by weight, the adhesive force or the adhesive force may be reduced.
  • the particle size of the filler is not particularly limited, but if the particle size of the filler is too small, workability is poor, on the contrary, if the particle size is too large, the adhesive force may be deteriorated due to the presence of large grains in the pressure-sensitive adhesive.
  • thermo-compressing the pressure-sensitive adhesive tape is to increase the density of the filler contained in the adhesive tape to improve the efficiency of the electromagnetic shielding function.
  • the thickness of an adhesive tape is 20-50% with respect to the coating thickness of an adhesive composition. If the thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet after thermocompression is less than 20% of the coating thickness, the density of the filler is so high that the adhesiveness is poor and if the thickness exceeds 50%, the effect to achieve by improving the density is not sufficient.
  • the filler used in the present invention since the filler used in the present invention has magnetic properties, the filler may be oriented in a predetermined direction by using a permanent magnet, thereby preventing the absorption of electromagnetic waves having a certain direction, thereby providing a function of shielding the electromagnetic waves more efficiently.
  • the material of the release film to which the adhesive resin composition is coated is not limited, but a polyester-based material is preferable, and more preferably, polyethylene terephthalate (PET) is used, and a polyethylene-terephthalate silicone-treated to increase release property as needed.
  • PET polyethylene terephthalate
  • You can also use Polyethylene terephthalate has excellent mechanical properties and serves to protect the above-mentioned adhesive layer, and when the pressure-sensitive adhesive tape or the adhesive tape according to the present invention is formed on the application site, the polyethylene terephthalate is easily released from the adhesive layer to facilitate work convenience. .
  • coating an adhesive resin composition on the said release film is based on the well-known method used for manufacture of an adhesive tape.
  • the adhesive resin composition was apply
  • the coating thickness of the adhesive resin composition can be adjusted according to the use of the adhesive tape or the adhesive tape, specifically, may be 4.5 to 5,000 ⁇ m.
  • the material of the release film used is not limited and a polyester-based material is preferable, and more preferably, polyethylene terephthalate (PET) is used, and if necessary, silicon-treated polyethylene terephthalate may be used to increase the release property. .
  • PET polyethylene terephthalate
  • the adhesive sheet thus obtained is passed through a UV zone configured as the chamber to perform a curing step.
  • the peak wavelength of ultraviolet ray at the time of ultraviolet irradiation has a range of 320-390 nm.
  • 20 dl / cm ⁇ 2> or more is preferable and, as for the illuminance of the ultraviolet-ray irradiated to the said ultraviolet curable adhesive composition, 25 dl / cm ⁇ 2> or more is more preferable.
  • the illumination intensity of the said ultraviolet-ray is less than 20 Pa / cm ⁇ 2>, a polymerization reaction time becomes long and productivity may fall.
  • 200 Pa / cm ⁇ 2> or less is preferable.
  • the illuminance of the ultraviolet rays exceeds 200 kPa / cm 2 since the photopolymerization initiator is rapidly consumed, low molecular weight of the polymer may occur, and in particular, the holding force at a high temperature may decrease.
  • 2-EHA 2-ethylhexyl acrylate
  • AA acrylic acid
  • BASF photopolymerization initiator 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone
  • the final thickness of the UV curable acrylic pressure-sensitive adhesive composition of the above production example was 400 ⁇ m on a peeling treatment surface of a 100 ⁇ m-thick polyester film (Toray Co., Ltd., XP-3BR), on which one surface was released by a silicone release agent.
  • the coating layer was formed by applying with an applicator as much as possible.
  • a 100-micrometer-thick polyester film Toray Co., Ltd. brand name XP-3BR
  • the coating was carried out as much as possible.
  • the adhesive sheet thus obtained was passed through a yuv zone composed of seven chambers shown in FIG. 1. At this time, by controlling the reaction heat generated when the cold cold air of 10 °C direct reaction on the release film surface of the adhesive tape to prepare an adhesive tape.
  • An adhesive tape was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the cooling wind was adjusted to 12 ° C. in the curing step.
  • Example 1 Same as Example 1 except that the number of chambers in the UV zone is 5, the UV light sources in the first, third and fifth chambers are bulb lamps, and the UV light sources in the second and fourth chambers are LED lamps.
  • An adhesive tape was produced by the method.
  • the ultraviolet curable adhesive composition of the said manufacturing example was made into 400 micrometers of final thicknesses. It applied by the applicator and formed the application layer.
  • a 100-micrometer-thick polyester film (Toray Corporation, trade name XP-3BR) on which one surface was released by a silicone-based release treatment agent, and the release treatment surface of the film was a coating layer. The coating was carried out to the side. By doing so, the coating layer of the ultraviolet curable acrylic pressure-sensitive adhesive composition was blocked from oxygen.
  • the ultraviolet-ray whose illumination intensity of wavelength 320-390 nm is 40 W / cm ⁇ 2> was irradiated to the adhesive sheet thus obtained.

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Abstract

본 발명은 자외선 경화형 점착 테이프의 제조방법에 관한 것으로, 점착성 수지, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 시럽 상태의 예비중합체를 제조하는 단계; 상기 시럽에 광개시제, 가교제 를 첨가한 후 교반하여 점착제 조성물을 제조하는 단계; 교반된 점착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하여 점착층을 형성하는 단계; 상기 점착층 상에 이형 필름을 합지하는 단계; 및 복수 개의 챔버(Chamber)로 구성된 유브이-존(UV-Zone)을 통과시키며 점착성 수지 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 경화 단계에서 냉각풍을 분사하여 반응열을 제어하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법이다. 본 발명의 제조방법은 반응열의 제어를 통해 점착 테이프 제조의 작업성을 용이하게 하는 효과가 있다.

Description

자외선 경화 반응열의 제어를 위한 점착 테이프의 제조방법 및 점착 테이프
본 발명은 UV 경화형 점착 테이프 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 점착 테이프의 제조과정에 있어서, 자외선 경화시 반응열을 제어하는 제조방법 및 점착 테이프에 관한 것이다.
아크릴 모노머(monomer)는 우수한 중합능력(polymerizability)을 지니고, 용액 중합, 현탁액 중합, 에멀젼 중합 및 벌크(bulk) 중합 기술을 포함한 다양한 반응 시스템에 의해 중합될 수 있다.
예를 들면 아크릴계 중합체를 제조하는 방법으로서 아크릴계 모노머와 메르캅탄류와의 혼합물을 산소의 존재하에 20~200℃의 범위 내 온도에 가열하여 덩어리상 중합을 하는 방법, 아크릴계 모노머와 메르캅탄류를 포함하고 개시제를 실질적으로 포함하지 않는 혼합물을 질소 분위기하에서 중합하는 방법, 배치식 반응캔이 아니고 압출 타입의 배럴 장치를 사용해 고온 영역(150℃부근)에서 중합하는 방법, 배치식 반응캔에 광섬유로 UV광을 조사하고, UV광의 펄스 조사에 의해 중합시키는 방법, 배치식 반응캔에 UV를 조사하면서 반응 온도를 단계적으로 변화시키면서 UV덩어리상 중합하는 방법등이 제안되어 있다.
그러나 아크릴 모노머의 높은 반응성 때문에 산업적 규모의 통상적인 뱃치 반응 베셀 내 온도 분해가능한 중합반응 개시제의 존재 하에서 아크릴 모노머를 반응시키고자 할 때 반응장치 내의 열 생성이 너무 강력하여 반응 시스템의 외부를 향해 반응열을 방출시키는 것이 어렵다. 따라서 효과적으로 반응을 제어하는 동안 반응 베셀 내 열 분해가능한 중합반응 개시제의 존재 하에서 아크릴 모노머의 벌크 중합반응을 달성하는 것은 실행불가능하였다.
배럴 기구를 이용한 반응은 온도 제어의 정확도를 낮춤에 따라 수득된 폴리머의 분자량 분해가 넓어지고, 수득된 분자량이 폴리디스펄스(polydisperse)될 것이라는 결과와 함께 높은 온도 범위 내에 놓기 위해 반응 온도를 세팅할 필요가 있다는 결점을 지닌다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2006-0020098호에서의 자외선 경화형 수지 조성물은 자외선 경화성 수지, 개시제, 자외선 반응형 아크릴 또는 비닐 단량체 및 무기 분말을 포함하고 있기는 하나, 개시제로 광개시제와 열개시제의 혼합물을 사용하고 있어 광에너지를 흡수하는대로 반응이 진행되는바, 자외선 경화성 수지 조성물의 광중합에 있어서 반응속도 및 분자량의 조절이 어려운 문제점을 여전히 내포하고 있다.
이에 광중합 수지 조성물을 이용한 점착 테이프의 제조시 경화 단계에서 반응열을 제어하는 방법에 대한 기술개선이 요구되는 실정이다.
이에 본 발명의 목적은, 자외선 경화시 반응열을 제어하는 방법에 대한 점착 테이프의 제조방법을 해결과제로 삼는다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여, 점착성 수지, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 시럽 상태의 예비중합체를 제조하는 단계; 상기 시럽에 광개시제, 가교제를 첨가한 후 교반하여 점착제 조성물을 제조하는 단계; 교반된 점착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하여 점착층을 형성하는 단계; 상기 점착층 상에 이형 필름을 합지하는 단계; 및 복수 개의 챔버(Chamber)로 구성된 유브이-존(UV-Zone)을 통과시키며 점착성 수지 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 경화 단계에서 자외선 조사와 동시에 냉각풍을 분사하여 반응열을 제어하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 유브이 존을 구성하는 각각의 챔버는 유브이(UV) 광원, 냉각풍이 분사되는 노즐, 분사된 냉각풍을 회수하는 냉기 배출부, 가이드 롤 및 온도 측정 장치를 포함하며, 상기 챔버로 공급되는 냉각풍의 풍량이 풍량 조절 밸브에 의해 조절됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 냉각풍 온도의 범위는 7~13℃이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 냉각풍이 노즐을 통해 이형 필름에 직접 분사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 의하면, 유브인 존은 3~10개의 챔버로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 의하면, 첫 번째 챔버에서 분사되는 냉각풍의 풍량은, 냉각풍 공급장치에서의 풍량 100을 기준으로 25~35%이고, 그 이후의 챔버에서 냉각풍의 풍량을 단계적으로 증가시키며 반응열을 제어함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 의하면, 유브이 존에서 냉각풍의 분사에 의해 점착층 및 이형필름 적층체의 온도가 20~30°C가 되도록 제어함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 의하면, 유브이 광원은 벌브(Bulb) 램프(Lamp) 및 엘이디(LED) 램프 중의 1종 또는 2종이고, 엘이디 램프의 출력량은 7,000~9,000W, 벌브 램프의 출력량은 50~200W인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기의 방법으로 제조된 점착 테이프이다.
본 발명의 제조방법은 발열반응의 제어를 통해 점착 조성물의 상태를 마일드하게 유지함으로써 점착 테이프의 취급을 용이하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 점착 테이프의 일실시예의 개략적인 공정 내용을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 점착 테이프를 제조하기 위한 장치인 챔버의 도면이다
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 발명은, 점착성 수지, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 시럽 상태의 예비중합체를 제조하는 단계; 상기 시럽에 광개시제, 가교제를 첨가한 후 교반하여 점착제 조성물을 제조하는 단계; 교반된 점착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하여 점착층을 형성하는 단계; 상기 점착층 상에 이형 필름을 합지하는 단계; 및 복수 개의 챔버(Chamber)로 구성된 유브이-존(UV-Zone)을 통과시키며 점착성 수지 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 경화 단계에서 냉각풍을 분사하여 반응열을 제어하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법이다.
자외선 경화형 점착제 조성물에 자외선을 조사하게 되면 경화가 진행되면서 높은 반응열이 방출되는데, 이 같은 반응열은 점착 테이프의 체적을 수축시킨다거나, 황변 문제를 야기한다. 이에 본 발명은 점착제 조성물의 경화 단계에서 자외선을 조사함과 동시에 냉각풍을 분사함으로써 반응열을 제어하는 데에 특징이 있다.
본 발명에 있어서 점착제 조성물의 경화가 일어나는 유브이 존은 복수 개의 챔버로 구성된다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제조 공정 모식도로써, 도 1에는, 자외선 경화가 일어나는 유브이 존이 7개의 챔버(200)로 구성되고, 첫 번째 내지 다섯 번째 챔버에는 유브이 광원으로써 벌브 램프가, 여섯 번째 내지 일곱 번째 챔버에는 유브이 광원으로써 엘이디 램프가 설치되어 있음이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 냉각풍이 냉각풍 공급장치(300)로부터 7개의 챔버(200)로 공급되는데, 각각의 챔버에 공급되는 냉각풍은, 냉각풍 풍량 조절 밸브(100)에 의해 조절되어, 냉각풍 공급장치에서 공급되는 풍량 100을 기준으로, 첫 번째 챔버에 공급되는 냉각풍의 풍량은 30%, 두 번째 챔버에 공급되는 냉각풍의 풍량이 60%, 세 번째 챔버에 공급되는 냉각풍의 풍량이 80%, 네 번째 이후의 챔버에 공급되는 냉각풍의 풍량을 100%로 조절할 수 있음을 알 수 있다. 상기 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치 구성으로써, 유브이 존에 설치되는 챔버의 총 개수, 각각의 챔버 내에 설치된 광원의 종류, 광원의 개수, 냉각풍의 풍량은 작업환경 및 작업조건에 따라 얼마든지 변경이 가능하다.
유브이 존을 구성하는 각각의 챔버는 유브이(UV) 광원, 냉각풍이 분사되는 노즐, 분사된 냉각풍을 회수하는 냉기 배출부, 가이드 롤 및 온도 측정 장치를 포함하며, 상기 챔버로 공급되는 냉각풍의 풍량이 풍량 조절 밸브에 의해 조절됨을 특징으로 한다.
도 2는 1개의 챔버 내부를 확대한 도면으로, 도 2를 참조하면 본 발명의 챔버에는 유브이 광원(220)이 설치되어 있고, 상기 유브이 광원에 의해 점착제 조성물의 광경화가 진행됨과 동시에 냉각풍이 노즐(250)을 통해 이형 필름(240)상에 직접 분사될 될 수 있도록 구성되어 있다. 이때 챔버 내의 유브이 광원은 도 2에 도시된 바와 같이, 이형 필름의 상부 및 하부에 각각 설치되어 있다. 특히 두께가 두꺼운 점착 테이프를 제조할 때에는 상부나 하부 한쪽 면에만 자외선을 조사해서는 자외선이 점착 테이프 내부에 충분히 전달되지 않기 때문이다.
도 2를 참조하면, 냉각풍 공급장치(300)로부터 공급되는 냉각풍은 챔버(200)의 냉각풍 도입부(230)에 의해 챔버 내부로 공급되고, 이 같이 챔버 내부로 공급된 냉각풍이 노즐(250)을 통해 이형 필름(240)상에 직접 분사되며, 챔버 내 냉각풍이 냉기 배출구(210)를 배출될 수 있다. 챔버 내 가이드롤(260)은 이형 필름이 처지는 현상을 방지하고, 이형 필름의 원활한 구동을 위해 설치된 것이며, 온도 측정 장치는 반응열의 적절한 온도 제어를 위해 설치된다.
냉각풍은 노즐을 통하여 이형 필름에 직접 분사되도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 반응열의 제어가 용이하게 된다.
냉각풍의 온도는 7~13 ℃가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 9~11 ℃이며, 가장 바람직하게는 10℃이다. 냉각풍의 온도를 상기 범위로 조절함으로써 적절한 온도 범위로 반응열을 제어할 수 있다. 냉각풍의 온도가 7℃ 미만이면 반응성이 떨어질 우려가 있고, 13℃ 를 초과할 경우 냉각 효과가 미미할 수 있다.
본 발명에서는 냉각풍의 분사에 의해 반응열을 제어하여 점착층 및 이형필름 적층체의 온도가 20~30℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어 첫 번째 챔버에서 분사되는 냉각풍의 풍량은, 냉각풍 공급장치에서의 풍량 100을 기준으로 25~35%이고, 그 이후의 챔버에서 냉각풍의 풍량을 단계적으로 증가시키며 반응열을 제어함을 특징으로 한다. 도 1에 나타난 바와 같이 냉각풍 조절 밸브에 의해 챔버의 순번이 증가할 때마다 냉각풍의 풍량을 점차 늘려가는 방식으로 냉각풍의 풍량을 조절함으로써, 챔버 내 반응열 온도에 따라 용이하게 반응열의 온도를 제어하는 것이다.
본 발명에 있어서, 유브이 존을 구성하는 챔버의 개수가 복수 개이므로, 챔버 내에서 분사되는 냉각풍의 풍량, 냉각풍의 온도 및 유브이 광원의 종류, 유브이 출력량을 각각의 챔버마다 모두 동일한 조건으로 설정할 수도 있고, 각각의 챔버마다 모두 다른 조건으로 설정할 수도 있다. 나아가 유브이 존을 구성하는 챔버의 개수는 3~10개가 바람직하다. 챔버의 개수가 3개 미만일 경우 챔버마다 냉각풍의 풍량 및 광원의 종류, 출력량을 달리함으로써 달성하려는 본 발명의 효과가 미미해질 수 있기 때문이다. 챔버의 개수가 10개를 초과할 때에는 경제적이지 못한 단점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하며, 챔버에 설치되는 유브이 광원은 벌브(Bulb) 램프(Lamp) 및 엘이디(LED) 램프 중의 1종 또는 2종이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유브이 존의 전단부 챔버에는 벌프 램프를 설치하고, 후단부 챔버에는 엘이디 램프를 설치할 수 있다. 또한 이와 달리 유브이 광원의 종류를 교호적으로 설치할 수도 있는데, 즉 첫 번째 챔버에는 벌브 램프를, 두 번째 챔버에는 엘이디 램프를, 세 번째 챔버에는 벌브 램프를 설치하는 방식으로 유브이 광원의 종류에 변화를 줄 수 있다.
챔버 내 설치되는 유브이 광원의 개수는 작업 환경 및 필요에 따라 조절하면 된다. 통상 벌브 램프는 1개당 출력량이 낮으므로 챔버 내에 수십 개를 설치할 수도 있고, 많게는 수백 개를 설치할 수도 있다. 엘이디 램프의 출력량은 7,000~9,000W, 벌브 램프의 출력량은 50~200W인 것이 바람직하다. LED 및 Bulb의 각각의 출력량이 상기 하한치 값 미만이면 광중합반응이 충분하게 일어나기 어렵고, 상기 상한치 값을 초과하면 점착성 수지 조성물의 흐름성이 좋지 않은 문제가 생긴다.
이하, 본 발명에 따른 점착성 수지 조성물을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 점착 테이프를 구성하는 점착성 수지는 통상적인 점착제의 제조방법에 따라 제조될 수 있다. 점착 테이프를 형성하는 점착성 수지는 모노머들의 중합에 의하여 형성되는 것이 일반적이다. 구체적으로, 상기 점착성 고분자 수지를 형성하기 위한 모노머와 광개시제를 혼합하고, 필요에 따라 충진제를 첨가한 후 이를 중합하여 이형 필름 상에 코팅하여 경화시킨 후 점착 테이프 또는 점착 테이프를 제조할 수 있다. 점착제 조성물의 제조과정에서 중합개시제 및 가교제 등을 첨가할 수 있음은 물론이다. 바람직하게는, 상기 충진제 및 기타 첨가제가 점착제 조성물에 균일하게 분산될 수 있도록 하기 위하여, 상기 점착성 고분자 수지를 형성하기 위한 모노머를 먼저 예비 중합하여 시럽 상태로 만든 후, 여기에 상기 충진제 및 기타 첨가제 등을 첨가하고 균일하게 교반한 후 중합을 실시할 수도 있다.
점착성 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 수지가 사용될 수 있다.
구체적으로 상기 아크릴계 수지의 일례로는 탄소수 1~20의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체와, 이 단량체와 공중합이 가능한 극성 단량체가 공중합된 고분자를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 당량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 또는 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
상기 단량체와 공중합이 가능한 극성 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체, 카르복실기 함유 단량체를 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 히드록시기 함유 단량체의 예로는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 카르복실기 함유 단량체로는 (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 상기와 같은 단량체와 함께 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 광개시제는 점착 테이프의 제조 과정에서 자외선 등의 조사에 의해 반응하여 점착제 조성물의 경화 반응을 개시시키는 역할을 한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 그 예로 α-히드록시케톤계 화학물, 페닐글리옥실레이트계 화합물, 벤질디메틸케탈계 화합물, α-아미노케톤계 화합물 등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 광개시제의 중량비율은 0.01 내지 10, 바람직하게는 0.01 내지 5일수 있다. 개시제의 중량 비율을 상기 범위로 조절함으로써 우수한 물성 및 생산성을 확보할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 자외서 등의 조사에 의해 반응에 참여할 수 있는 성분인 것이 바람직하다. 구체적으로, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타아크릴레이트, 펜타에리스톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디펜타에리스리톨디아크릴레이트, 솔비톨트리아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트 유도체, 트리메틸프로판트리아크릴레이트 및 이들의 메타아크릴레이트류로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 단량체를 사용할 수 있다. 이때 가교제의 함량은 응집력 개선의 관점에서 점착성 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부가 바람직하며, 0.1 내지 3 중량부가 더욱 바람직하다.
경화수축율을 최소화하기 위하여 점착 조성물에 자일렌계 수지를 첨가할 수도 있다. 상기 자일렌계 수지는 자일렌 수지 및 알킬 페놀 계 자일렌 수지, 노볼락 페놀 수지, 레졸형 페놀 계 자일렌 수지, 폴리올 개질 자일렌 수지, 에틸렌 옥사이드 변성 자일렌 수지 등의 각종 변성 자일렌 수지 등을 들 수 있다. 자일렌 수지는 자일렌 (예 : m-자일렌)과 포름 알데히드의 중축합 생성물인 자일렌 - 포름알데히드 중축합물 (예 : m-자일렌 - 포름알데히드 중축합물)을 포함한다. 그리고, 자외선 경화형 점착조성물에 사용하는 자일렌 수지는 점도를 갖는 액상 수지가 적합하다. 이에 해당하는 자일렌 수지의 상품명으로는 Nikanol L, Nikanol LL (Fudow社) 등이 있다.
본 발명에서 사용한 자일렌 수지는 아래의 구조를 포함하고, 수평균 분자량이 200~500이며, 75°C에서의 점도가 100cPs 이하, 상온에서의 점도가 20,000cPs 이하이다.
Figure PCTKR2017001102-appb-I000001
본 발명의 점착제 조성물은 필요에 따라 실란커플링제를 더 포함할 수도 있다. 실란커플링제는 점착제 조성물로부터 제조된 점착 필름의 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 점착제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 실란커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 화합물 비닐트리메톡시실란, (메트)아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 실란 화합물 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노기 함유 실란 화합물 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등의 메르캅토기 함유 실란 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
실란커플링제는 (메트)아크릴계 공중합체와 (메트)아크릴계 단량체의 혼합물100중량부에 대해 0.01중량부 내지 15중량부, 구체적으로 0.01중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물로 제조된 점착 필름은 접착력이 좋을 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 점착제 조성물에 포함되는 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 소포제, 레벨링제, 대전방지제 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 첨가제는 (메트)아크릴계 공중합체와 (메트)아크릴계 단량체의 혼합물 100중량부에 대해 0.0001중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.001중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물로 제조된 점착 필름은 접착력이 좋을 수 있다
첨가제로서 산화 방지제는 경화 후 광학 점착제 필름의 산화를 방지하여 열적 안정성을 향상시키는 역할을 한다. 산화 방지제는 페놀계 화합물, 퀴논계 화합물, 아민계 화합물 및 포스파이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 산화 방지제는 펜타에리쓰리톨테트라키스(3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트), 트리스(2,4-디-터트-부틸페닐)포스파이트 등을 들 수 있다. 산화 방지제는 광학 점착제 조성물 중 0.1-2중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게는 0.1-1중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 경화 후 필름의 경시를 방지하며, 우수한 열 안정성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어 점착성 수지 조성물에 전자기파 흡수성 충진제를 첨가함으로써 점착 테이프에 전자기파 차폐 기능성을 부여할 수도 있다. 본 발명에 사용되는 충진제는 자성을 가지는 전자기파 흡수성 충진제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 전자기파 흡수성 충진제는, 금속 분말, 금속합금 분말, 자성체 합금, 자성체 분말, 자성체 합금, 카보닐-철 분말, 페라이트(Ferrite) 및 철-실리사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 전자기파 흡수성 충진제는 점착성 수지 100중량부를 기준으로, 5 내지 900중량부인 것이 바람직하다. 상기 충진제가 5중량부 미만이면 충분한 전자기파 차폐성, 전자기파 흡수성을 나타내는 데에 어려움이 있고, 900중량부를 초과하면 접착력 또는 점착력이 감소될 수 있다. 상기 충진제의 입자 크기는 특별한 제한이 없으나, 충진제의 입경이 너무 작으면 작업성이 불량해지고, 반대로 입경이 너무 클 경우 점착제 내의 큰 알갱이의 존재로 접착력이 나빠질 수 있다.
상기와 같이 점착제 수지 조성물에 전자기파 흡수성 충진제를 첨가할 경우, 경화 단계 이후에 점착 테이프를 열압착하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 열압착을 수행하는 것은, 점착 테이프 안에 포함된 충진제의 밀도를 높여 전자기파 차폐 기능의 효율을 향상시키기 위함이다. 이 때 점착 테이프의 두께가 점착제 조성물의 코팅 두께 대비 20~50%인 것이 바람직하다. 열압착 후 점착 시트의 두께가 코팅 두께 대비 20%미만일 경우, 충진제의 밀도가 너무 높아져 접착성이 불량해지고 50%를 초과할 경우, 밀도를 향상시킴으로써 달성하려는 효과가 충분하지 않다.
또한 본 발명에 사용되는 충진제는 자성을 가지므로, 영구자석을 이용해 충진제를 일정한 방향으로 배향시킴으로써, 일정한 방향을 가지는 전자기파가 흡수되는 것을 차단시켜 보다 효율적으로 전자기파를 차폐하는 기능을 부여할 수도 있다.
위와 같이 제조된 점착성 수지 조성물을 이형 필름에 코팅하는 단계에 대하여 설명한다.
점착성 수지 조성물이 코팅되는 이형 필름의 소재에는 제한이 없으나, 폴리에스터계 소재가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하며, 필요에 따라 이형성을 높이기 위해 실리콘 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수도 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트는 기계적 물성이 우수하여 전술한 점착층을 보호하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 감압성 점착 테이프 또는 점착 테이프를 적용 부위에 형성할 때는 점착층으로부터 쉽게 이형되어 작업의 편의성을 도모한다.
상기 이형 필름 상에 점착성 수지 조성물을 도포하는 방법은 점착 테이프의 제조에 사용되는 공지의 방법에 의한다. 본 발명에서는 어플리케이터로 이형 필름 상에 점착성 수지 조성물을 도포하였다. 본 발명에 있어서, 점착성 수지 조성물의 코팅 두께는 점착 테이프 또는 점착 테이프의 용도에 따라 조절할 수 있으며, 구체적으로 4.5 내지 5,000㎛일 수 있다.
도포를 마친 후에는 점착성 수지 조성물 상에 또 다른 이형 필름을 합지하여 산소를 차단한다. 이때 사용되는 이형 필름의 소재에는 제한이 없으며 폴리에스터계 소재가 바람직하고, 더욱 바람직하기로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하며, 필요에 따라 이형성을 높이기 위해 실리콘 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수도 있다.
이후 이와 같이 얻어진 점착시트를 상기 챔버로 구성된 유브이 존을 통과시키며 경화 단계를 수행한다. 자외선 조사시 자외선의 피크 파장은 320 내지 390nm의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태에 있어서, 상기 자외선 경화형 점착제 조성물에 조사하는 자외선의 조도는 20㎽/㎠ 이상이 바람직하고, 25㎽/㎠ 이상이 보다 바람직하다. 당해 자외선의 조도가 20㎽/㎠ 미만이면, 중합 반응 시간이 길어져, 생산성이 떨어지는 경우가 있다. 또한, 당해 자외선의 조도는 200㎽/㎠ 이하가 바람직하다. 당해 자외선의 조도가 200㎽/㎠를 초과하면, 광중합 개시제가 급격하게 소비되기 때문에, 중합체의 저분자량화가 일어나서, 특히 고온에서의 유지력이 저하되는 경우가 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 하기 실시예의 구체적인 예들은 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
자외선 경화형 점착제 조성물의 제조예
<예비중합체 시럽의 제조>
2-에틸헥실아크릴레이트(이하 2-EHA) 90중량부, 극성기를 함유하는 비닐모노머로서 아크릴산(이하 AA) 10중량부, 광중합 개시제 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(BASF社, 상품명 IRGACURE184) 0.05중량부를 4구 플라스크에 투입하고 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 부분적으로 광중합을 시켰다. 이때 아크릴계 중합체 시럽의 중합률 5％, 중량평균 분자량 (Mw) 200만의 프리폴리머를 얻었다.
<점착제 조성물의 제조>
위에서 기술한 아크릴계 예비중합체 시럽 100중량부에, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤 0.1중량부, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 0.15중량부를 첨가한 후, 이들을 균일하게 혼합하여 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 1
한쪽의 면이 실리콘계 이형 처리제로 이형 처리된 두께 100㎛의 폴리에스테르 필름(도레이社, 상품명 XP-3BR)의 박리 처리면에, 상기 제조예의 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물을, 최종적인 두께가 400㎛가 되도록 어플리케이터로 도포하여 도포층을 형성하였다. 계속해서 도포된 자외선 경화형 점착제 조성물의 표면에, 한쪽의 면이 실리콘계 이형 처리제로 이형 처리된 두께 100㎛의 폴리에스테르 필름(도레이社, 상품명 XP-3BR)을, 필름의 이형 처리면이 도포층측으로 되도록 하여 피복하였다. 이렇게 함으로써, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 도포층을 산소로부터 차단하였다. 이와 같이 하여 얻어진 점착 시트를 도 1에 도시된 7개의 챔버로 구성된 유브이 존을 통과시켰다. 이때 10℃ 의 차가운 냉기를 점착 테이프의 이형 필름 표면에 직접 분사하여 반응할 때 발생되는 반응열을 제어하며 점착 테이프를 제조하였다.
실시예 2
경화 단계에서 냉각풍의 온도를 12℃로 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 테이프를 제조하였다.
실시예 3
유브이 존의 챔버의 개수가 5개이고, 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째 챔버에서의 유브이 광원이 벌브 램프, 두 번째 및 네 번째 챔버에서의 유브이 광원이 엘이디 램프인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 테이프를 제조하였다.
비교예
한쪽의 면이 실리콘계 이형 처리제로 이형 처리된 두께 100㎛의 폴리에스테르 필름(도레이社, 상품명 XP-3BR)의 박리 처리면에, 상기 제조예의 자외선 경화형 점착제 조성물을, 최종적인 두께가 400㎛가 되도록 어플리케이터로 도포하여 도포층을 형성하였다. 계속해서 도포된 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 표면에, 한쪽의 면이 실리콘계 이형 처리제로 이형 처리된 두께 100㎛의 폴리에스테르 필름(도레이社, 상품명 XP-3BR)을, 필름의 이형 처리면이 도포층측으로 되도록 하여 피복하였다. 이렇게 함으로써, 자외선 경화형 아크릴계 점착제 조성물의 도포층을 산소로부터 차단하였다. 이와 같이 하여 얻어진 점착 시트에, 파장 320 내지 390㎚의 조도가 40W/㎠인 자외선을 조사하였다.
변색 여부 평가
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예의 점착 테이프를 육안으로 관찰하여, 황변되었는지 여부를 관찰하였다. 그 결과 실시예 1 내지 3은 투명하였으나, 비교예는 노란색을 띄는 것으로 나타났다.
<부호의 설명>
100: 냉각풍 풍량 조절 밸브
200: 챔버(Chamber)
210: 냉기 배출구
220: UV-광원
230: 냉각풍 도입부
240: 이형필름
250: 냉각풍 분사 노즐
260: 가이드롤
300: 냉각풍 공급장치

Claims (10)

  1. 점착성 수지, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 수지 조성물을 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하여 시럽 상태의 예비중합체를 제조하는 단계;
    상기 시럽에 광개시제, 가교제를 첨가한 후 교반하여 점착제 조성물을 제조하는 단계;
    교반된 점착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하여 점착층을 형성하는 단계;
    상기 점착층 상에 이형 필름을 합지하는 단계; 및
    복수 개의 챔버(Chamber)로 구성된 유브이-존(UV-Zone)을 통과시키며 점착성 수지 조성물을 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 경화 단계에서 자외선 조사와 동시에 냉각풍을 분사하여 반응열을 제어하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 챔버는 유브이(UV) 광원, 냉각풍이 분사되는 노즐, 분사된 냉각풍을 회수하는 냉기 배출부, 가이드 롤 및 온도 측정 장치를 포함하며, 상기 챔버로 공급되는 냉각풍의 풍량이 풍량 조절 밸브에 의해 조절됨을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각풍의 온도가 7~13℃범위인 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각풍이 노즐을 통해 이형 필름에 직접 분사되는 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유브이 존은 3~10개의 챔버로 구성됨을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    첫 번째 챔버에서 분사되는 냉각풍의 풍량은, 냉각풍 공급장치에서의 풍량 100을 기준으로 25~35%이고, 그 이후의 챔버에서 냉각풍의 풍량을 단계적으로 증가시키며 반응열을 제어함을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    유브이 존에서 냉각풍의 분사에 의해 점착층 및 이형필름 적층체의 온도가 20~30℃가 되도록 제어함을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    유브이 광원은 벌브(Bulb) 램프 및 엘이디(LED) 램프 중의 1종 또는 2종인 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    엘이디 램프의 출력량은 7,000~9,000W, 벌브 램프의 출력량은 50~200W인 것을 특징으로 하는 점착 테이프의 제조방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 점착 테이프.
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