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KR101158825B1 - 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의제조방법 - Google Patents

점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의제조방법 Download PDF

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KR101158825B1
KR101158825B1 KR1020080076942A KR20080076942A KR101158825B1 KR 101158825 B1 KR101158825 B1 KR 101158825B1 KR 1020080076942 A KR1020080076942 A KR 1020080076942A KR 20080076942 A KR20080076942 A KR 20080076942A KR 101158825 B1 KR101158825 B1 KR 101158825B1
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coating layer
layer
polyurethane
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정민기
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유티스 주식회사
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Abstract

본 발명은 시트의 일면에 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 이형지, 이형지상의 코팅층, 폴리우레탄층, 및 표면코팅층이 순차적으로 적층되고, 상기 이형지상의 코팅층은 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 조성물로 코팅된 형태이다.
또한, 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트의 제조방법은 이형지를 준비하는 단계; 상기 이형지의 일면에 코팅층 조성물을 적용하여 이형지상의 코팅층을 형성하는 단계; 상기 이형지상의 코팅층 위에 충격흡수용 폴리우레탄을 발포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리우레탄층 위에 표면코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
점착, 충격흡수, 실링, 폴리우레탄, 이형지, 표면코팅층

Description

점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의 제조방법{SHEET FOR ABSORBING IMPACT AND SEALING HAVING ADHESIVE ABILITY AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명의 시트는 각종 전자기기의 내?외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것을 방지하여 전자기기를 보호한다.
핸드폰, 하드디스크 드라이브(HDD), 텔레비전 및 액정디스플레이와 같은 전자기기들은 정밀한 기계부품 및 전자소자로 이루어져 있다.　상기 전자기기들은 외부로부터 물리적 충격이 가해지면 쉽게 고장을 일으키거나 파손되고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되면, 전자기기 내의 공기흐름이 방해되어 전자소자의 과열을 유발하며, 수명이 단축된다. 또한 전자기기 내의 소자들에서 발생하는 각종 유해 전자파나 전자기파는 주변의 전기?전자 소자의 성능을 저하시키며, 수명을 단축시킬 뿐 아니라 불량제품 생성의 가장 큰 원인이 된다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 일반적으로 전자기기에는 외부로부터의 충격을 흡수하고, 외장의 틈새를 막을 수 있는 실링(sealing) 역할을 하는 시트를 설치하고 있다. 실리콘 패드의 한쪽 면에 양면 점착 테이프를 붙여 전자기기에 부착시키거나, 실리콘 패드의 한쪽 면에 아크릴계 점착제를 코팅한 후 가전기구 또는 전자기기에 부착시켜 사용하는 것이 그 중 하나이다.　그러나 실리콘 시트의 경우 패드의 원료로 사용되는 실리콘 자체가 표면장력이 낮고 점착 테이프 또는 점착제에 대한 점착력이 낮기 때문에, 전자기기에 부착 후 쉽게 박리되는 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 대전 현상에 의한 소자의 오작동을 방지하고, 접착력이 우수할 뿐만 아니라 외부로부터 인가되는 충격을 분산시키고 실링 효과가 우수한 시트의 개발이 요구되고 있다.
도 2는 종래의 시트 사용을 나타내는 도면이다. 도 2에 표시된 종래의 시트는 양면 점착 테이프를 사용하여 시트의 양쪽 면을 점착하거나 한쪽 면에 양면 점착 테이프를 사용하여 점착한 다음 원하는 모양으로 타발을 하여 전자기기 내에 부착시키는 형태로 사용된다.
하지만, 패드의 양쪽 면에 양면 점착 테이프를 사용할 경우 비용이 상승하는 문제와 함께, 양면 점착 테이프의 두께로 인한 충격흡수용 패드의 두께 감소로 인해, 시트의 충격 흡수능력이 저하되는 문제점이 있다. 또한 한쪽 면에만 양면 점착 테이프를 사용할 경우 양면 점착 테이프를 사용하지 않는 측면에서 외부의 충격 및 진동 등에 의해 틈새를 효율적으로 막아주지 못하여 외부 이물이 들어가는 문제점이 있다.
따라서, 실제 전자기기에 적용 시 양면 점착 테이프를 한 면에만 합지하여 사용할 수 있도록, 나머지 한 면은 점착 성능이 부여되고, 이에 따라 충격용 패드의 두께는 상대적으로 양면 점착 테이프를 양쪽 면에 적용한 경우보다 두꺼워져 외부 충격으로부터 충분히 전자기기를 보호하고, 전자기기에 적용 시 시트의 양면 모두 기기에 점착되어 외부 먼지 등의 이물질로부터 기기를 보호할 수 있는 충격흡수 및 실링용 시트의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 시트의 일면에 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이형지, 이형지상의 코팅층, 폴리우레탄층, 및 표면코팅층이 순차적으로 적층되고, 상기 이형지상의 코팅층은 이형지와 폴리우레탄층이 접하는 이형지의 일면에 형성되고, 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 조성물로 코팅된 충격흡수 및 실링용 시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 이형지를 준비하는 단계; 상기 이형지의 일면에 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 코팅 조성물을 적용하여 이형지상의 코팅층을 형성하는 단계; 상기 이형지상의 코팅층 위에 충격흡수용 폴리우레탄을 발포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리우레탄층 위에 표면코 팅층을 형성하는 단계를 포함하는 충격흡수 및 실릴용 시트의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명의 구체적인 구현예에 따른 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트 및 이의 제조방법에 대해 설명한다.
이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 본 발명의 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트는 종래 실링용 시트와 비교하여 동등 이상의 물성을 지니며, 제작 비용이 저렴하고, 자동화 공정에 용이하게 도입될 수 있다. 또한, 각종 전자기기의 내?외장에 도입되어 외부 충격에 의한 부품의 파손을 방지하고, 먼지와 같은 오염물질이 외부로부터 유입되는 것을 방지하여, 전자기기 내의 각종 전자파나 전자기파로부터 제품을 보호한다. 보다 구체적으로 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 이형지 상의 코팅층으로 인해, 폴리우레탄층의 일 표면이 개질되어 폴리우레탄 층과 이형지의 이형성(박리력) 및 점착성능을 조절된다.
즉, 이형지 상에 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 조성물로 코팅을 한 후, 상기 이형지상의 코팅층 위를 폴리우레탄 발포체로 발포하면, 발포와 동시에 폴리우레탄층의 일면 즉, 이형지상의 코팅층과 접촉하는 폴리우레탄층의 일면의 표면이 개질되어 점착 성능이 부여되고, 또한 시트의 사용 시 이 형지와의 박리력도 조절된다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 표면 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트(10)는 이형지(2), 폴리우레탄층(4), 및 표면코팅층(6)이 순차적으로 적층되고, 상기 이형지와 폴리우레탄층 사이에 이형지상의 코팅층(3)이 도입된 형태를 갖는다.
본 발명의 이형지상의 코팅층(3)에 코팅된 조성물은 그 자체로 점착성능을 가진 것은 아니지만, 이형지상에 코팅된 후, 상기 코팅층 위에 폴리우레탄이 발포되면, 이형지상의 코팅층과 접촉하는 폴리우레탄층의 일면에 점착 성능을 부여한다.
본 발명의 이형지상의 코팅층(3)은
a) 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및
b) 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 조성물을 코팅하여 형성될 것일 수 있다.
이형지상의 코팅층의 조성물의 성분 및 성분비는 폴리우레탄층의 표면을 개질하여, 점착능력을 부여하고, 사용시 이형지의 분리를 원활히 하기 위한 폴리우레탄층과 이형지의 박리강도 조절을 위해, 상기와 같은 범위의 것이 바람직하다.
상기 이형지상의 코팅층(3)은 통상의 방법으로 형성 가능하며, 예컨대, 메틸 에틸케톤, 톨루엔, 디메틸포름아미드, 시클로헥사논 등의 용매에 코팅 조성물을 20% 이하의 고형분 용액으로 용해시킨 후, 고분자 필름 상에 그라비아 코터를 이용하여 일정 두께로 코팅할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 이형지상의 코팅층의 두께는 한정이 없으나, 0.5 내지 2㎛의 범위의 것이 바람직하다. 상기 범위의 두께여야, 충격흡수 및 실링용 시트의 조립과정에서 폴리우레탄 층이 원위치에서 이탈되는 것이 방지되게끔 충분한 점착력이 유지되고, 시트의 사용시 이형지와 폴리우레탄층의 원활한 분리(이형)가 일어나며, 충격흡수기능을 하는 폴리우레탄층의 사용에 적당한 정도의 점착 성능을 부여한다. 또한, 본 발명의 이형지상의 코팅층은 종래의 시트의 착제층이나, 혹은 양면 점착 테이프 층보다 훨씬 두께가 얇아, 궁극적으로 전체 충격흡수 및 실링용 시트 두께 중 충격흡수 기능을 하는 폴리우레탄층 등으로 이루어지는 충격흡수 패드의 두께를 상대적으로 두껍게 할 수 있어, 충격흡수에 보다 효과적이다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따라 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 폴리우레탄층과 접촉하지 않는 표면코팅층의 일면에 추가로 점착층을 포함할 수 있다. 상기 점착층은 시트의 표면코팅층상에 추가로 양면 점착 테이프가 합지된 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 양면 점착 테이프는 충격흡수 및 실링용 시트에 상용적으로 쓰이는 양면 점착 테이프는 특별히 한정되지 않고, 어느 것이든 선택하여 합지 할 수 있다. 이 때, 양면 점착 테이프는 전체 충격흡수 및 실링용 시트의 전체 두께를 감안하며, 바람직하게는 5㎛ 내지 150㎛ 인 것이 사용될 수 있다.
또한, 상기 구현예에 따른 본 발명의 시트는 실시예에 따라 상용하는 양면 점착 테이프 대신 점착층을 포함하는 형태일 수 있다. 상기 점착층은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 점착 조성을 사용하여 제조할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 그 대표적인 예로는, 아크릴계 모노머, 아크릴계 올리고머, 아크릴계 고분자, 아세테이트계 고분자 및 스티렌계 고분자 등이 있고, 바람직하기로는 비닐아세테이트, 메틸메타크릴산, 에틸아세토아크릴레이트 및 술폰화된 폴리스티렌으로 이루어진 군에서 1종 이상을 선택하여 제조하는 것이 바람직하다. 이 때, 점착층은 전자기기에 시트가 충분한 정도의 접착력으로 부착될 수 있는 물성을 가져야 하는데, 제품의 조립과정 및 사용도중 시트가 원위치에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 점착층의 박리강도는 적어도 150gr/cm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 점착층은 최종 시트의 두께를 감안하여 5㎛ 내지 150㎛인 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 표면코팅층 상에 양면 점착 테이프가 합지된 상태 혹은 양면 점착 테이프를 합지하여 사용하는 형태는 도 2에 간략히 도시되어 있다. 즉, 본 발명의 일 구현예에 따라 양면 점착 테이프가 합지되지 않은 경우에는 제작된 충격흡수 및 실링용 시트의 표면코팅층 위에 양면 점착 테이프를 합지한 후, 적용 하고자 하는 전자기기의 모양대로 컷팅 한 후에, 최종적으로 이형지(2)를 박리하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트의 이형지(2)는 기재의 역할을 하는 것으로, 그 재질은 투명 또는 백색의 플라스틱 필름으로 그 구성의 한정은 없다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 및 폴리염화비닐로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다. 상기 이형지(2)는 폴리우레탄층과 접촉할 일면이 코팅층(3)으로 코팅된 후, 폴리우레탄 폼 형성 과정에서 지지필름으로 사용되며, 이형지상의 코팅층(3)은 폴리우레탄 폼 경화과정에서 폴리우레탄 표면에 점착 성능을 부여한다.
이때 이형지상의 코팅층(3)을 포함하는 이형지 표면과 폴리우레탄층과는 제품의 조립과정에서 폴리우레탄 층이 원위치에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 충분한 점착력을 유지해야 하며, 제품의 사용시 이형지(2)와 폴리우레탄층의 원활한 분리를 위해 박리력이 요구된다.
즉, 제품의 조립과정 및 사용도중 시트(10)가 원위치에서 이탈되는 것이 방지하며 사용시 이형지가 폴리우레탄층으로부터 원활하게 박리되기 위해서는 이형지와 폴리우레탄층과의 박리력은 30 내지 150 gr/inch 인 것이 바람직하며, 같은 이유로 폴리우레탄층의 점착력은 10 내지 100 gr/inch 인 것이 바람직하다.
본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 사용시 이형지를 제거하여, 기기소자에 적용(점착)하는 방법으로 사용한다.
본 발명의 폴리우레탄층(4)은 전자기기의 내?외장에 시트(10)로 사용 시 외부로부터 인가되는 충격을 직접적으로 흡수 및 분산시켜 전자기기를 보호하고, 외부 오염물질의 유입을 억제하는 실링제 역할을 한다.
폴리우레탄층(4)의 재질로는 연질 폴리우레탄, 반경질 폴리우레탄 또는 경질 폴리우레탄 등 그 구성에 한정 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 연질 폴리우레탄을 사용한다. 더욱 바람직하게는 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI) 올리고머, 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 올리고머, 및 카보디이미드 변성 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 디이소시아네이트와, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 폴리에칠렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 폴리올 혼합물을 반응시켜 제조할 수 있다.
또한, 프리폴리머와 폴리올 화합물의 가교반응 속도를 증가시키고 가교 결합이 충분히 일어나도록 하기 위해 추가로 가교제를 사용할 수 있으며, 이때 그 함량은 프리폴리머 100 중량부에 대하여 0 내지 100 중량부로 사용할 수 있다. 상기 가교제는 폴리머 중합반응에 통상적으로 사용되는 것을 한정 없이 본 발명에도 사용 가능하다. 바람직하게는 트리메티롤프로판(trimethylolpropane), 트리에탄올아민(triethanolamine), 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 톨루엔디아민(tolune diamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 글리세린(glycerine), 옥시프로필레이티드 에틸렌 디아민(oxypropylated ethylene diamine), 헥사메틸렌 디아민(hexamethylene diamine), m-페닐렌 디아민(m-phenylene diamine), 디에탄올아민(diethanolamine) 및 트리에탄올아민(triethanolamine)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 폴리우레탄층(4)의 비중은 기계적 물성이 지나치게 저하되는 것을 방지하며 조립 시에 전자기기에 지나치게 강한 힘이 가해지는 것을 방지하면서 충분한 충격흡수 성능이 나타나도록 하기 위하여, 0.1 내지 0.5 g/cm3 인 것이 바람직하다.
또한 상기 비중 범위와 같은 이유로 25% 압축강도는 0.05 내지 0.3 kgf/cm2 인 것이 바람직하다.
또한 폴리우레탄층이 기계적 물성이 지나치게 저하되는 것을 방지하며, 조립시에 전자기기에 지나치게 강한 힘이 가해지는 것을 방지하면서 충분한 충격흡수 성능이 나타나도록 하기 위하여 폴리우레탄층은 인장강도가 2 내지 10 kgf/cm2 인것이 바람직하다.
또한 전자기기에 충분히 밀착시켜 부착될 수 있도록 하기 위해 폴리우레탄층의 신장률이 100 내지 300% 인 것이 바람직하다.
아울러 폴리우레탄층(4)이 전자 기기 소자 내에서 오랜 시간 동안 충격흡수 성능 및 실링 역할을 하기 위해서 영구 압축 줄음률은 10% 이하인 것이 바람직하다. 구체적으로는 1% 내지 10%의 범위의 영구 압축 줄음률을 갖는 것이 바람직하다.
이때 폴리우레탄층(4)의 두께는 적용되는 전자기기에 따라 구성의 한정이 없이 적용될 수 있다. 바람직하게는 0.1 mm 내지 2.0 mm 의 것이 사용될 수 있다. 상기 범위의 두께여야, 최소한의 충격흡수 효과를 유지할 수 있으며, 요철이 심한 전자기기의 표면에서도 실링 효과를 유지하고, 전자기기를 경박 단소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 시트(10)에 포함되는 표면코팅층(6)은 상기 폴리우레탄층(4)과 이형지가 접촉하지 않는 폴리우레탄층의 일면에 형성되며, 시트(10)의 최 외부에 위치하여 상기 시트(10)의 표면을 보호하고 시트 표면에 적절한 마찰 저항을 주어 롤 및 시트 형태로의 제조를 가능케 한다.
표면코팅층(6)의 재질은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 코팅 재질로 구성의 한정 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 실리콘아크릴레이트, 실리콘메타크릴레이트, 아크릴릭산, 메타크릴릭산, 메틸메타크릴레이트, 및 메틸메타크릴릭산을 포함하는 아크릴계 모노머 또는 올리고머로부터 제조되는 아크릴계 고분자; 우레탄-아크릴레이트 공중합체 또는 블랜드; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 및 테프론을 포함하는 비닐계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명 시트의 표면코팅층(6)은 폴리우레탄층(4)과의 박리를 방지하기 위하여 박리강도가 적어도 50 gr/inch 이상이다.
표면코팅층(6)의 두께는 재질의 특성에 따라 조절하여 구성할 수 있으며, 바람직하게는 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛ 가 사용될 수 있다. 상기 범위의 두께여야, 시트(10)의 외관이 불량해지는 것이 방지되고, 균일한 마찰계수를 유지할 수 있으며, 조립 시에 균열이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 일 구현예에 따라,
이형지를 준비하는 단계;
상기 이형지의 일면에 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 코팅 조성물을 적용하여 이형지상의 코팅층을 형성하는 단계;
상기 이형지상의 코팅층 위에 충격흡수용 폴리우레탄을 발포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및
상기 폴리우레탄층 위에 표면코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 충격흡수 및 실링용 시트의 제조방법을 제공한다.
상기 이형지상의 코팅층 위에 충격흡수용 폴리우레탄을 발포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계에서, 발포 과정 중 이형지상의 코팅층과 접하는 폴리우레탄층의 일면은 이형지상의 코팅층에 의해 표면이 개질되어 점착성능이 부여되고, 사용시 적당한 정도의 이형성(박리력)이 부여된다. 상기 방법에 의해 제조되는 충격흡수 및 실링용 시트의 각종 물성은 이미 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명은 일 구현예에 따라, 상술한 방법에 의해 제조된 시트의 표면코팅층 위에 양면 점착 테이프를 합지하는 단계를 추가로 포함하는 충격흡수 및 실링용 시트의 제조방법을 제공한다.
이미 상술한 바와 같이 표면코팅층 위에 합지되는 양면 테이프는 그 구성의 한정이 없으며, 바람직하게는 5 내지 150㎛의 두께를 갖는 것이 합지될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 충격흡수 및 실링용 시트는 양면 점착 테이프 또는 점착층을 한 면에만 적용하여 사용할 수 있도록, 나머지 한 면은 점착 성능이 부여되었고, 이에 따라 충격용 패드의 두께는 상대적으로 양면 점착 테이프 또는 점착층 을 양쪽 면에 적용한 경우보다 충분히 확보되어 외부 충격흡수 능력이 우수하고, 양 면 모두 기기에 점착되어 외부 먼지 등의 이물질로부터 기기를 보호할 수 있어, 각종 전자기기에 널리 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트는 양면 점착 테이프 또는 점착층을 한 면에만 적용하여 사용할 수 있도록, 나머지 한 면은 점착 성능이 부여되고, 이에 따라 충격용 패드의 두께는 상대적으로 양면 점착 테이프를 양쪽 면에 적용한 경우보다 충분한 두께로 확보되어 외부 충격으로부터 충분히 전자기기를 보호하고, 전자기기에 적용 시 양 면 모두 기기에 점착되어 외부 먼지 등의 이물질로부터 기기를 효율적으로 보호할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 이해시키기 위한 것일 뿐이고, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 및 2: 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트의 제조]
1) 이형지의 일면이 코팅된 이형지의 제조
이형지상의 코팅층을 이루는 조성물의 성분
성 분 실시예 1 실시예 2
SGA - 800 (리드켐, 아크릴 실리콘) 73.7 wt% 83.3 wt%
TTR - 두윤 (리드켐, 아크릴 우레탄) 25.5 wt% 16.6 wt%
Syloid C-803？(Grace Davison, 실리카) 0.8 wt% 0.1 wt%
상기 표 1 의 이형지상의 코팅층 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트 (SKC 사 상품명 skyrol -SH81N) SH에 도포한 후 경화시켜, 점착 조성물로 코팅된 이형지를 제조하였다. 실시예 1 및 실시예 2 모두 이형지상의 코팅층 두께는 1㎛ 가 되게 하였다.
2) 폴리우레탄층의 형성
폴리프로필렌글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L1100, 분자량 1,100) 100 중량부 및 메틸렌디페닐디이소시아네이트(TCI사) 600 중량부를 80 ℃의 질소 분위기 하에서 4시간 동안 교반하여 프리폴리머를 제조하였다.
폴리프로필렌글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L1100, 분자량 1,100) 220 중량부, 폴리프로필렌글리콜(BASF사, 상품명 LUPRANOL L2030, 분자량 3,100) 620 중량부, 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)(Acros사) 90 중량부, 및 촉매인 디부틸틴디라우레이트(Dibutyl tin dilaurate)(Air product사, 상품명 T-12,) 0.3 중량부를 가하여 감압 하에 50 ℃에서 4시간 동안 교반하여 폴리올 혼합물을 얻었다.
상기 폴리올 혼합물 100 중량부에 상기 프리폴리머 90 중량부를 가하여 25 ℃에서 10초 동안 교반한 후, 실시예 1, 2에 의해 제조된 점착 조성물로 코팅된 이형지 위에 도포하고 90 ℃에서 6시간 동안 경화시켜 두께 1 ㎜의 폴리우레탄층를 형성하였다.
3) 표면코팅층의 형성
이어서, 상기 폴리우레탄층 상에 열가소성 폴리우레탄(sk케미칼 사, 상품명 sky thane us705？ 97 중량%, 및 실리카 (Fuji-Silysia사, 상품명 Silisya SY-161) 3 중량%를 포함하는 혼합액을 도포한 후, 경화시켜 2 ㎛ 두께의 표면코팅층을 형성하였다.
[비교예: 이형지와 폴리우레탄폼시트로 구성된 충격흡수 및 실링용 시트의 제조]
폴리우레탄 폼 시트 (SK 유티스, 상품명 SRL)를 폴리에틸렌테레프탈레이트 (SKC 사 상품명 skyrol-SH81N) 위에 도포하여, 폴리우레탄 폼의 두께가 1mm 가 되게 제조하였다.
[실험예: 실시예 1 및 2, 비교예의 시트의 물성 측정]
실시예 및 비교예를 통해 제조한 시트에 대하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (SKC 사 상품명 skyrol-SH81N)를 벗겨낸 후, 하기와 같이 실링 실험(sealing test), 이형지의 박리력, 비중, 압축강도, 영구 압축 줄음률을 측정하였다.
실험예 1 : 실링 실험( sealing test )
34 (가로) x 54 (세로) x 3 (폭) mm 형태로 절단된 시료를 한 쪽 측면에 양면 점착테이프를 붙이고 25, 50% 압축한 상태로 분진 실험 챔버에 넣고 400, 1200 cycle을 돌려 입자(particle)가 외부에서 내부로 침투하는지 여부를 실험하였다. 입자크기 및 챔버 내 입자의 양은 아래와 같다.
* 입자 크기 : 30 ~ 40㎛.
* 입자의 양 : 2 kg/m3
실험예 2 : 이형지 박리력 측정
이형지 박리력 : 박리시험기(Peel test기; imass 社 model sp-2000)를 사용하여 주어진 시료를 폭 1 inch로 자른 다음 폴리우레탄 폼과 이형지 간의 박리력을 12 inch/min 속도로 180도 박리력 측정(peel test)을 하였다.
실험예 3 : 폴리우레탄 점착력 측정
박리시험기(Peel test기; imass 社 model sp-2000)를 사용하여 시료를 폭 1 inch로 자른 다음 2kg 핸드롤러를 사용하여 폴리우레탄 폼과 glass 와 접촉 시킨 후 폴리우레탄 폼을 12 inch/min 끌어당기어 폴리우레탄 점착력을 측정하였다. 구체적으로, ASTM D3330 방법을 따랐다.
실험예 4: 비중 측정
ASTM D3574 기준에 의거하여 시료의 비중을 측정하였다.
실험예 5: 압축강도 측정
시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D3574 기준에 의거하여 시료의 압축강도를 측정하였다.
실험예 6: 영구 압축 줄음률 측정
ASTM D1667에 기준에 의거하여 시료를 70℃, 22시간 동안 50% 압축한 후, 23 ℃, 50 %RH 에 30분 동안 컨디셔닝 시킨 후 처음 두께와 나중 두께의 차이를 측정하였다.
실험예 7: 인장 강도 측정
폭 20 ㎜, 길이 130 ㎜ 로 절단된 시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D 3574 에 의거하여, 인스트론(Instron)사의 만능재료시험기(Universal Testing Machine)를 이용하여 인장속도 500 ㎜/min 으로 인장강도를 측정하였다
실험예 8: 신장율 측정
시료를 23 ℃, 50 %RH의 조건에서 24시간 방치 후에 ASTM D 3574에 의거하여 시편이 끊어지는 지점에서의 신장율을 측정하였다.
상기 본 발명의 실시예 및 비교예의 시트의 실험 결과를 표시하면 하기와 같다.
실링 실험(sealing test) 결과
400 cycle 1200 cycle
압축 50% 25% 50% 25%
횟수 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
실시예 1 X X X X X X X X X X X X
실시예 2 X X X X X X X X X X X X
비교예 X X X X X X X X X X O O
(주) 이물투입: O, 이물 투입 안됨: X
이형지의 박리력 및 폴리 우레탄 점착력
　 실시예 1 실시예 2
박리력 99.2 g 68 g
점착력 54 g 35 g
비중, 압축강도,영구 압축 줄음율, 인장강도 및 신장율 결과
　 비중
(g/cm3)		 25% 압축강도 (kgf/cm2) 영구 압축
줄음률
(%)		 인장강도
(kgf/cm2)		 신장율
(%)
실시예 1 0.16 0.11 < 5 5.5 200
실시예 2 0.16 0.11 < 5 5.6 200
비교예 0.16 0.11 < 5 - -
이상의 실시예 및 실험예의 결과로 볼 때, 본 발명의 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트는 종래 실링용 시트와 비교하여 동등 이상의 물성을 지니며, 나머지 한 면은 점착 성능이 부여되어 실링 효과가 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 표면코팅층 상에 양면 점착 테이프를 합지하여 사용하는 경우, 상대적으로 양면 점착 테이프를 양쪽 면에 적용한 종래의 시트에 비해 충겹흡수 패드인 폴리우레탄층이 충분한 두께로 확보되어 외부 충격으로부터 충분히 전자기기를 보호하고, 외부 먼지 등의 이물질로부터 기기를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 점착 성능이 있는 충격흡수 및 실링용 시트의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 시트의 사용방식을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 표면 점착 성능이 부여된 충격흡수 및 실링용 시트의 사용방식을 나타낸 것이다.
<도면부호의 설명>
10 : 충격흡수 및 실링용 시트
2 : 이형지
3 : 이형지상의 코팅층
4 : 폴리우레탄층
6 : 표면코팅층
8 : 양면 점착 테이프

Claims (19)

  1. 이형지, 이형지상의 코팅층, 폴리우레탄층, 및 표면코팅층이 순차적으로 적층되고, 상기 이형지상의 코팅층은 이형지의 일면에 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 조성물을 형성하여 코팅된 것이고,
    상기 이형지상의 코팅층의 두께는 0.5 내지 2㎛ 이고,
    상기 폴리우레탄층과 이형지의 박리력은 30 내지 150 gr/inch 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이형지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 폴리염화비닐로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 충격흡수 및 실링용 시트.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층의 점착력은 10 내지 100 gr/inch인 충격흡수 및 실링용 시트.
  6. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI), 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 메틸렌디페닐이소시아네이트(MDI) 올리고머, 톨루엔디이소시아네이트(TDI) 올리고머, 및 카보디이미드 변성 메틸렌디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는1종 이상의 디이소시아네이트와 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 폴리에칠렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 폴리올 혼합물을 반응시켜 제조된 충격흡수 및 실링용 시트.
  7. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 비중이 0.1 내지 0.5 g/cm3 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  8. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 25% 압축강도가 0.05 내지 0.3 kgf/cm2 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  9. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 인장강도가 2 내지 10 kgf/cm2 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  10. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 신장률이 100 내지 300% 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  11. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 영구 압축 줄음률이 1% 내지 10% 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  12. 제 1항에 있어서, 폴리우레탄층은 두께가 0.1 내지 2.0 ㎜ 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  13. 제1항에 있어서, 상기 표면코팅층은 실리콘아크릴레이트, 실리콘메타크릴레이트, 아크릴릭산, 메타크릴릭산, 메칠메타크릴레이트, 및 메칠메타크릴릭산을 포함하는 아크릴계 모노머 또는 올리고머로부터 제조되는 아크릴계 고분자; 우레탄-아크릴레이트 공중합체 또는 블랜드; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 및 테프론을 포함하는 비닐계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 충격흡수 및 실링용 시트.
  14. 제 1항에 있어서, 표면코팅층은 두께가 0.5 내지 10 ㎛ 인 충격흡수 및 실링용 시트.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 표면코팅층 위에 점착층을 추가로 포함하는 충격흡수 및 실리용 시트.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 점착층은 두께가 5 내지 150 ㎛ 인 양면 점착 테이프가 합지된 형태인 충격흡수 및 실링용 시트.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 점착층은 비닐아세테이트, 메틸메타크릴산, 에틸아세토아크릴레이트 및 술폰화된 폴리스티렌으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상으로 제조되고, 두께가 5 내지 150㎛인 충격흡수 및 실링용 시트.
  18. 이형지를 준비하는 단계;
    상기 이형지의 일면에 우레탄 수지, 우레탄 아크릴 수지, 아크릴 수지, 및 아크릴 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수지 결합제 95 내지 99.9중량 %; 및 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화마그네슘, 활석, 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분말 첨가제 0.1 내지 5 중량 %를 포함하는 코팅 조성물을 적용하여 이형지상의 코팅층을 0.5 내지 2㎛의 두께로 형성하는 단계;
    상기 이형지상의 코팅층 위에 충격흡수용 폴리우레탄을 발포하여 폴리우레탄층을 형성하는 단계; 및
    상기 폴리우레탄층 위에 표면코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 제1항, 제3항 및 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 충격흡수 및 실링용 시트의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 표면코팅층 형성 단계 이후에, 형성된 표면코팅층 위에 양면 점착 테이프를 합지하는 단계를 추가로 포함하는 충격흡수 및 실링용 시트의 제조 방법.
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