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KR20210027639A - 내충격성이 향상된 고무계 양면 점착테이프 - Google Patents

내충격성이 향상된 고무계 양면 점착테이프 Download PDF

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KR20210027639A
KR20210027639A KR1020190106838A KR20190106838A KR20210027639A KR 20210027639 A KR20210027639 A KR 20210027639A KR 1020190106838 A KR1020190106838 A KR 1020190106838A KR 20190106838 A KR20190106838 A KR 20190106838A KR 20210027639 A KR20210027639 A KR 20210027639A
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Abstract

개시된 고무계 양면 점착 테이프는 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름의 제1 면에 결합되며, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 및 점착 부여제를 포함하는 제1 점착층 및 상기 캐리어 필름의 제2 면에 결합되는 제2 점착층을 포함한다. 상기 점착 부여제는 연화점이 100℃ 내지 150℃인 테르펜계 수지 및 연화점이 100℃ 내지 160℃인 하이드로카본계 수지를 포함한다.

Description

내충격성이 향상된 고무계 양면 점착테이프{Rubber Adhesive double sided tape with good impact resistance}
본 발명은 내충격성이 향상된 고무계 양면 점착테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기공 구조가 없이 내충격성이 향상된 고무계 양면 점착 테이프 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 모바일 폰, 디스플레이, 터치스크린 패널(TSP) 등과 같은 각종 전자 장치에 있어서, 부품들의 접합 혹은 적층을 위해 예를 들면, 감압성 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 포함한 점착 테이프가 적용되고 있다.
점착 테이프는 통상적으로 캐리어 필름과 점착층을 포함한다. 예를 들면, 특허문헌 1은 PSA 계열의 점착층을 포함하는 양면 테이프를 개시하고 있다. 전자 장치에 사용되는 점착층의 경우, 외부 충격에 대하여 부속품을 보호하고 피착물의 분리를 방지할 수 있도록 내충격성을 필요로 한다.
또한, 부속품의 교체 및 수리 등에 용이할 수 있도록 점착 테이프를 분리할 때 잔여물이 남는 문제점을 개선할 필요가 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 10-2010-0004869(2012.08.27)
본 발명의 일 과제는 내충격성 및 점착층과 캐리어 필름 사이의 결합력이 향상된 고무계 양면 점착 테이프를 제공하는 것에 있다.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 고무계 양면 점착 테이프는, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 캐리어 필름, 상기 캐리어 필름의 제1 면에 결합되며, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 및 점착 부여제를 포함하는 제1 점착층 및 상기 캐리어 필름의 제2 면에 결합되는 제2 점착층을 포함한다. 상기 점착 부여제는 연화점이 100℃ 내지 160℃인 테르펜계 수지 및 연화점이 100℃ 내지 150℃인 하이드로카본계 수지를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 폴리우레탄은 폴리에테르계 폴리올과 이소포론 디이소시아네이트의 반응을 통해 얻어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체는, 중량 평균 분자량이 200,000 내지 1,000,000이고, 스티렌 함량은 5 내지 25 중량%이고, 유리 전이 온도는 -60℃ 내지 -20℃이다.
일 실시예에 따르면, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 100 중량부에 대한 상기 점착 부여제의 함량은 20 중량부 내지 40 중량부이다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착 부여제는 상기 테르펜계 수지 30 중량% 내지 50 중량% 및 상기 하이드로카본계 수지 50 중량% 내지 70 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착 부여제는, 로진계 수지 및 석유계 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 캐리어 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 상기 제1 점착층의 두께는 10 ㎛ 내지 50 ㎛이다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착층은 별도의 기공 또는 발포체를 포함하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 점착층은 상기 제1 점착층과 동일한 구성을 갖는다.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 점착층의 내충격성 및 내열성을 개선할 수 있으며, 점착층과 캐리어 필름의 결합력을 증가시켜 분리 작업 시 피착체에 잔류물이 남는 것을 방지할 수 있다.
또한, 탄성 계수가 낮고 한계 변형력이 높은 점착층 및 캐리어 필름을 적용함에 따라 상기 점착 테이프의 제거 시 인장력에 의해 끊어지는 것을 방지하고 용이하게 제거할 수 있다.
다만, 본 발명의 과제 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고무계 양면 점착 테이프를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고무계 양면 점착 테이프를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 점착 테이프(100)는 캐리어 필름(10) 및 상기 캐리어 필름(10)과 결합된 점착층을 포함한다. 예를 들어, 상기 점착층은 상기 캐리어 필름(10)의 제1 면에 결합된 제1 점착층(22) 및 상기 캐리어 필름(10)의 제2 면에 결합된 제2 점착층(24)을 포함할 수 있다. 상기 점착 테이프(100)는 상기 점착층에 결합된 이형 필름을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착 테이프(100)는 상기 제1 점착층(22)에 결합된 제1 이형 필름(32)과 상기 제2 점착층(24)에 결합된 제2 이형 필름(34)을 더 포함할 수 있다. 상기 이형 필름들은 상기 점착 테이프(100)를 사용할 때 제거될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 캐리어 필름(10)은 열가소성 우레탄을 포함한다. 예를 들어, 상기 열가소성 우레탄은 폴리에테르계 폴리올과 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어질 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리에테르계 폴리올은 옥시란 화합물을 부가 중합시켜 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 옥시란 화합물은 에틸렌옥사이드(EO), 프로필렌옥사이드(PO) 및 부틸렌옥사이드(BO) 등과 같은 알킬렌옥사이드(AO)를 포함하거나, 테트라히드로푸란(THF)을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리에테르계 폴리올로는 활성수소 함유 화합물인 알킬렌옥사이드 부가물이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리테트라메틸렌글리콜 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에테르계 폴리올의 히드록시기 당량(분자량/히드록시기의 수)은 약 200 내지 3,000일 수 있다.
예를 들어, 상기 디이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥시메탄 디이소시아네이트, p-테트라메틸자일렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 트리메틸- 헥사메틸렌 디이소사이네이트, 톨루엔 디이소시아네이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 디이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 캐리어 필름(10)은 안료를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 캐리어 필름(10)은 산화티타늄 등과 같은 안료를 5 내지 30 중량% 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착층은 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체를 포함한다. 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체는 고무계 수지로서 다른 고무계 수지에 비하여 탄성 및 연성이 우수하다. 따라서, 접착 테이프의 내충격성을 개선할 수 있다.
상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체의 중량 평균 분자량은 약 200,000 내지 1,000,000일 수 있다. 예를 들어, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체에서, 스티렌 함량은 약 5 내지 25 중량%일 수 있으며, 이소프렌 함량은 약 75 내지 95 중량%일 수 있다. 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체의 중량 평균 분자량이 200,000 미만인 경우 접착력이 감소할 수 있다. 또한, 상기 스티렌 함량이 10 중량% 미만일 경우, 고온에서의 안정성이 저하될 수 있으며, 상기 스티렌 함량이 17 중량%를 초과하는 경우 접착력이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체의 유리 전이 온도는 약 -60℃ 내지 -20℃일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착층은 점착 부여제(tackifier)를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 점착층에서 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 100 중량부에 대한 상기 점착 부여제의 함량은 약 30 내지 40 중량부일 수 있다. 상기 점착 부여제의 함량이 과다한 경우, 점착층의 경도가 증가하여 내충격성이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착 부여제는 테르펜계 수지 및 하이드로카본계 수지를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 점착 부여제로서 극성계 수지인 테르펜계 수지와 비극성계 수지인 하이드로카본계 수지를 혼합함으로써, 서로 다른 성질을 갖는 피착체에 우수한 접착력을 가질 수 있다. 또한, 우레탄계 캐리어 필름(10)에 대한 점착층의 접착력을 증가시킴으로써, 점착 테이프의 제거시 피착체 상의 잔류물을 방지하거나 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 테르펜계 수지는 연화점이 약 100℃ 내지 150℃일 수 있고, 바람직하게는 연화점이 약 130℃ 내지 140℃일 수 있다. 상기 테르펜계 수지의 연화점이 과도하게 낮을 경우 점착층의 내열성이 저하될 수 있다. 상기 하이드로카본계 수지의 연화점은 약 100℃ 내지 160℃일 수 있고, 바람직하게 약 100℃ 내지 130℃일 수 있으며, 보다 바람직하게 약 110℃ 내지 120℃일 수 있다. 상기 하이드로카본계 수지의 연화점이 과도하게 낮을 경우, 점착층의 경도가 증가하여 내충격성이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착 부여제는 상기 테르펜계 수지 약 30 내지 50 중량% 및 상기 하이드로카본계 수지 약 50 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로 카본계 수지의 함량이 상기 테르펜계 수지의 함량보다 많을 수 있다. 상기 테르펜계 수지의 함량이 과소한 경우, 첨착층의 내열성이 저하될 수 있으며, 상기 하이드로카본계 수지의 함량이 과소한 경우, 비극성 피착체에 대한 접착력이 저하될 수 있다.
상기 점착 부여제는 필요에 따라 다른 수지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착 부여제는 로진계 수지, 석유계 수지 등을 더 포함할 수 있다.
상기 점착층은 공정 오일을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 공정 오일은 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 점착 테이프(100)에서, 상기 캐리어 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게 10 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다. 상기 점착층(22, 24)의 두께는 10 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있으며, 바람직하게, 10 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착층은 발포체 또는 기공 등과 같은 마이크로 벌룬 구조를 포함하지 않는 솔리드 구조를 갖는다. 마이크로 벌룬 구조를 갖는 점착층은 표면 조도를 증가시킬 수 있으며, 벌룬 구조 형성을 위하여 점착층의 필요 두께를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 점착층에서 마이크로 벌룬 구조를 제거함으로써 표면 조도를 향상시키며 필요 두께를 증가시킬 수 있다. 또한, 점착층의 내충격성 및 내열성을 개선할 수 있으며, 점착층과 캐리어 필름의 결합력을 증가시켜 분리 작업 시 피착체에 잔류물이 남는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착 테이프는 에탄올 등과 같은 용제를 가하여 잔류물 없이 제거될 수 있다.
또한, 탄성 계수가 낮고 한계 변형력이 높은 점착층 및 캐리어 필름을 적용함에 따라 상기 점착 테이프의 제거 시 인장력에 의해 끊어지는 것을 방지하고 용이하게 제거할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예 및 실험예를 통해 본 발명의 효과를 살펴보기로 한다.
실시예 1
폴리에테르계 폴리올과 이소포론 디이소시아네이트의 반응으로 형성된 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 두께가 약 10㎛인 캐리어 필름의 양면에 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(중량 평균 분자량 약 500,000, 스티렌 함량 약 15중량%, 유리 전이 온도 약 -55℃) 수지 고형분 100 중량부에 대하여, 점착 부여제로서 테르펜계 수지(연화점 약 135℃) 15 중량부와 하이드로카본계 수지(연화점 약 115℃)의 혼합물 20 중량부를 혼합하여 코팅하고 건조하여 두께가 약 20㎛인 점착층을 갖는 점착 테이프를 얻었다.
비교예 1
비교예로서, 점착 부여제로서 연화점이 약 135℃인 테르펜계 수지 15 중량부와 연화점이 약 110℃인 테르펜계 수지 20 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 점착 테이프를 얻었다.
실시예 1과 비교예 1에서 얻어진 점착 테이프들에 대하여 듀퐁 충격 실험(무게추를 자유 낙하시켜 특정 부위에 충격을 가하고 테이프와 피착제가 분리되는 높이-위치 에너지-를 측정)을 수행하였다. 상기 충격 실험에서, 제1 피착제로서 마그네슘, 제2 피착체로서 배터리 파우치를 이용하였으며, 얻어진 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00001
표 1을 참조하면, 테르펜계 수지만을 이용한 비교예 1에 비하여 테르펜계 수지와 하이드로카본계 수지를 혼용한 실시예 1의 경우 서로 다른 극성을 갖는 피착체들에 대한 내충격성이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
전술한 예시적인 실시예들에 의한 전술한 예시적인 실시예들에 따른 점착성 방수 테이프는 예를 들면, 모바일 폰, OLED 장치 또는 LCD 장치 등과 같은 디스플레이 장치, TSP, 배터리 등의 결합에 이용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 점착 테이프
10: 캐리어 필름
22, 24: 점착층
32, 34: 이형 필름

Claims (9)

  1. 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 캐리어 필름;
    상기 캐리어 필름의 제1 면에 결합되며, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 및 점착 부여제를 포함하는 제1 점착층; 및
    상기 캐리어 필름의 제2 면에 결합되는 제2 점착층을 포함하고,
    상기 점착 부여제는 연화점이 100℃ 내지 150℃인 테르펜계 수지 및 연화점이 100℃ 내지 160℃인 하이드로카본계 수지를 포함하는, 고무계 양면 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리우레탄은 폴리에테르계 폴리올과 이소포론 디이소시아네이트의 반응을 통해 얻어진 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체는, 중량 평균 분자량이 200,000 내지 1,000,000이고, 스티렌 함량은 5 내지 25 중량%이고, 유리 전이 온도는 -60℃ 내지 -20℃인 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체 100 중량부에 대한 상기 점착 부여제의 함량은 30 중량부 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여제는 상기 테르펜계 수지 30 중량% 내지 50 중량% 및 상기 하이드로카본계 수지 50 중량% 내지 70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여제는, 로진계 수지 및 석유계 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  7. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 상기 제1 점착층의 두께는 10 ㎛ 내지 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 점착층은 기공 또는 발포체를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 점착층은 상기 제1 점착층와 동일한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 고무계 양면 점착 테이프.
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