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KR101860387B1 - 탄성층을 구비한 점착테이프 및 이를 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

탄성층을 구비한 점착테이프 및 이를 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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KR101860387B1
KR101860387B1 KR1020160068808A KR20160068808A KR101860387B1 KR 101860387 B1 KR101860387 B1 KR 101860387B1 KR 1020160068808 A KR1020160068808 A KR 1020160068808A KR 20160068808 A KR20160068808 A KR 20160068808A KR 101860387 B1 KR101860387 B1 KR 101860387B1
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KR
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adhesive
elastic
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adhesive layer
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Inventor
전춘섭
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주식회사 예선테크
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Abstract

본 발명은 점착테이프에 관한 것으로, 2 개의 점착층 사이에 탄성층을 배치시키고 탄성이 있는 발포수지로 된 기재를 사용하여 재작업성을 현격히 향상시키고 고온, 다습의 환경에서 밀림 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 점착테이프에 관한 것이다.

Description

탄성층을 구비한 점착테이프 및 이를 이용한 디스플레이 장치 {Adhesive Tape containing elastic layer and display device using the same}
본 발명은 점착테이프 및 이를 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 점착테이프의 점착층 사이에 탄성층을 포함하여 재작업성(reworkability)을 현격히 향상시키며, 고온의 환경에서도 점착테이프의 밀림 현상을 방지하는 탄성층을 구비한 점착테이프 및 이를 디스플레이 장치에 적용시킨 것에 관한 것이다.
점착테이프는 자동차, 섬유 등 여러 분야에서 사용되며, 대표적으로 디스플레이의 패널(panel)과 백커버(back cover)를 접착시킬 때 양면 점착테이프가 사용된다. 이 때, 점착테이프는 폼 기재를 포함하는 양면 폼테이프일 수 있다.
특히, 천연색 구현, 빠른 응답속도, 낮은 소비전력, 넓은 시야각 및 박형화가 가능하여 최근에 각광받고 디스플레이인 유기발광다이오드 (Organic Light Emitting Diode, OLED) 는 보통 유리기판에 증착된 유기발광소자가 자체적으로 빛을 발산하므로, 기존 LCD와 달리 백라이트유닛이 필요하지 않는다.
그러나, OLED의 유리기판만으로는 충분한 구조적 강도 및 안전성을 구비할 수 없기 때문에, 유리기판 강도를 향상시키기 위하여 판재형상의 백커버(Back cover)를 후면에 접착소재를 이용해 밀착시키는 경우가 많다. 이 때, 접착소재로 양면 점착테이프를 많이 사용하는데 양면 점착테이프는 백커버와 OLED 패널 사이의 갭을 제로화하는 역할을 한다.
한편, OLED 디스플레이 패널의 경우 유리기판과 백커버 사이에 틈새 없이 밀착되는 구조로 이루어지기 때문에 디스플레이 패널 구동시 OLED 발광소자의 빛에너지 및 빛에너지에서 변환되는 열에너지가 백커버로 전달되어 결과적으로 백커버의 온도를 높이는 결과를 초래한다.
또한, 점착테이프로 부품을 조립한 후에 부품들이 불량인 경우 또는 조립시 접착이 잘못된 경우에는 다시 작업하여야 하는 바, 점착테이프를 제거해야 하는 경우가 있었다. 그러나, 종래의 점착테이프의 경우 부품들로부터 이를 부품들로부터 제거하는 것이 매우 어려운 실정이었다. 점착테이프의 발포수지의 인장강도가 낮아 쉽게 부스러질 수 있는 반면, 점착제는 상대적으로 점착력이 강하기 때문에, 부품들로부터 잔사를 남기지 않고 한 번에 떼어내는 것이 어렵기 때문에 이를 제거하는데 상당한 시간이 소요되었다.
또한 점착테이프는 고온의 환경에서 점착된 디스플레이 패널의 밀림현상이 발생하여 패널의 불량률을 높이는 문제점이 있어 왔다.
따라서, 점착력이 있으며, 재작업성은 뛰어나면서도, 고온의 환경에서 밀림현상을 효과적으로 방지하는 점착테이프의 연구개발이 필요한 실정이다.
전술한 바와 같이 종래의 점착테이프의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 점착 후 제거가 용이하여 재작업성이 뛰어나며, 고온의 환경에서 밀림현상을 효과적으로 방지하는 탄성층을 구비한 점착테이프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 전술한 탄성층을 구비한 점착테이프를 디스플레이 장치에 이용하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 발포수지층, 발포수지층의 상부에 형성되는 제 1탄성점착층 및 발포수지층의 하부에 형성되는 제 2탄성점착층이 적층된 구조를 갖는 탄성층을 구비한 점착테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프 중 제 1탄성점착층은 제 1점착층, 제 1점착층의 하부에 형성되는 제 1탄성층 및 제 1탄성층의 하부에 형성되는 제 2점착층으로 적층되며, 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프 중 제 2탄성점착층은 제 3점착층, 제 3점착층의 하부에 형성되는 제 2탄성층 및 제 2탄성층의 하부에 형성되는 제 4점착층으로 적층된 탄성층을 구비한 점착테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프 중 발포수지층의 하부에는 폴리에틸렌테레프탈레이트층을 더 포함하는 탄성층을 구비한 점착테이프를 제공한다
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 1탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 2탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 부직포 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 1점착층 내지 제 4점착층은, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 및 고무계 점착제 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 발포수지층은, 우레탄폼, 실리콘폼, 아크릴폼 및 폴리올레핀폼 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 동적 인장강도는 5.5 내지 30 kgf/inch2 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 80 ℃에서의 정적 인장강도는 700 gf/(15mm*15mm)의 힘을 가하였을 때 1 시간 이상을 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성층을 구비한 점착테이프의 80 ℃에서의 정적 전단강도는 1 kgf/inch2 의 힘을 가하였을 때 전혀 밀림 현상이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 점착테이프 중 제 1 및 2 탄성점착층의 180 ° 박리강도는 1000 내지 3000 gf/inch 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 일면에 배치된 탄성층을 구비한 점착테이프, 상기 탄성층을 구비한 점착테이프 상에 배치된 백커버를 포함하며, 상기 탄성층을 구비한 점착테이프는, 발포수지층, 상기 발포수지층의 상부에 형성되는 제 1탄성점착층, 상기 발포수지층의 하부에 형성되는 제 2탄성점착층을 포함하며, 상기 제 1탄성점착층은 제 1점착층, 상기 제1점착층의 하부에 형성되는 제 1탄성층 및 상기 제 1탄성층의 하부에 형성되는 제 2점착층으로 이루어지며, 상기 제 2탄성점착층은 제 3점착층, 상기 제 3점착층의 하부에 형성되는 제 2탄성층 및 상기 제 2탄성층의 하부에 형성되는 제 4점착층으로 이루어지며, 상기 제 1점착층은 상기 디스플레이 패널에 접촉하고, 상기 제 4점착층은 상기 백커버와 접촉할 수 있다.
본 발명의 점착테이프는 탄성층을 점착층 사이에 배치하여 점착 후 제거해야 할 때 탄성층을 포함하여 연신이 되는 점착테이프를 늘려서 점착층의 점착력을 약화시키는 것으로 피착재에 잔사를 남기지 않고 제거가 용이하므로, 재작업성이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 본 발명의 점착테이프는 점착테이프의 탄성층으로 인해 점착테이프를 늘려서 점착력을 약화시키는 것으로 점착테이프를 제거하는 것이므로 고온, 다습의 환경에 방치한 후 점착테이프를 제거해도 잔사가 남지 않아 재작업성이 뛰어난 효과가 있다.
한편, 여기에 명시적으로 언급하지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 점착테이프의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 점착테이프의 제 1탄성점착층 및 제 2탄성점착층을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 점착테이프의 양면에 피착재가 점착되어 있는 것을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 점착테이프의 양면에 피착재가 점착되어 있을 때 점착테이프를 피착재로부터 제거하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 실험예 2의 탄성층을 구비한 점착테이프의 동적 인장강도를 측정하는 시험 과정을 나타낸 사진이다.
도 6은 실험예 3의 80 ℃에서 진행한 탄성층을 구비한 점착테이프의 정적 인장강도를 측정하는 시험 과정을 나타낸 사진이다.
도 7은 실험예 4의 80℃에서 진행한 탄성층을 구비한 점착테이프의 정적 전단강도를 측정하는 시험 과정을 나타낸 사진이다.
도 8은 디스플레이 장치에 본 발명의 점착테이프를 사용하는 예를 도시한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이에 한정하는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다.
후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구정요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점착테이프를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 점착테이프(100)는 발포수지층(200), 발포수지층의 상부에 형성되는 제 1탄성점착층(300), 발포수지층의 하부에 형성되는 제 2탄성점착층(400)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 제 1탄성점착층(300)은, 제 1점착층(320), 제 1점착층의 하부에 형성되는 제 1탄성층(310) 및 제 1탄성층의 하부에 형성되는 제 2점착층(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제 2탄성점착층(400)은, 제 3점착층(420), 제 3점착층의 하부에 형성되는 제 2탄성층(410) 및 제 2탄성층의 하부에 형성되는 제 4점착층(430)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 제 1점착층의 상부에 형성되는 제 1이형필름(510)층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4점착층의 하부에 형성되는 제 2이형필름(520)층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 발포수지층의 하부에는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층을 더 포함할 수 있다. 이는 탄성층이 구비된 점착테이프를 지지해주는 역할을 하여 탄성층이 구비된 점착테이프의 취급성 및 가공성을 용이하게 할 수 있다
상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 1점착층 내지 제 4점착층은 각각 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 및 고무계 점착제 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 제 1점착층 내지 제 4점착층은 아크릴계 점착제를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이 때, 아크릴계 수지로써는 메텔메타아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 아크릴산, 아크릴아미드, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시부틸아크릴레이트, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산 등으로 이루어진 단량체 군에서 선택된 1종 이상의 단량체를 포함하는 중합체일 수 있으나, 바람직하게는 상기 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체를 포함하는 중합체 수지를 사용할 수 있다.
상기 2-에틸헥실아크릴레이트 단량체를 포함하는 중합체 수지를 사용하는 경우, 점착층의 응집력이 우수하고 과도한 점착력 향상을 억제할 수 있어, 디스플레이 패널뿐만 아니라 각종 전자기기, 하우징, 금속, 유리 등에 대해 양호한 밀착성과 재박리성 및 재작업성이 우수한 점착층을 형성할 수 있다.
상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 1탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머 및 실리콘계 엘라스토머 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 우레탄계 엘라스토머이나 이에 한정되지 않는다.
상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 제 2탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머 및 고무계 엘라스토머, 실리콘계 엘라스토머, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 부직포(nonwoven) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 발포수지층은 탄성이 있는 우레탄폼, 실리콘폼, 아크릴폼 및 폴리올레핀폼 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1이형필름층 및 제 2이형필름층의 재료는 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 필름 등의 합성 수지 필름, 종이, 부직포, 천, 발포 시트나 금속박 및 이들의 라미네이트체 등의 기재의 적어도 편면에, 점착제로부터의 박리성(이형성)을 높이기 위한 올레핀 처리, 실리콘계 처리, 장쇄 알킬계 처리, 불소계 처리 등의 박리 처리가 실시되어 있는 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프(100)는 제 1탄성점착층(300)의 구성 중 제 1탄성층이 점착되어 있지 않은 제 1점착층의 일면에 피착재(610)를 점착시킬 수 있으며, 제 2탄성점착층(400)의 구성 중 제 2탄성층이 점착되어 있지 않은 제 4점착층의 일면에 피착재(620)를 점착시킬 수 있어 점착테이프의 양면에 피착재를 점착시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 피착재(610,620)에 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프의 양면이 점착되어 있다. 그리고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 탄성층을 구비한 점착테이프의 발포수지층(200)을 기계를 이용하여 절취선을 기준으로 우선 분리한 후 발포수지층이 분리된 각 탄성층을 구비한 점착테이프를 잡고 피착재(610,620)가 점착되어 있지 않은 방향으로 예컨대, 피착재(610,620)와 5 내지 25°도를 형성하는 방향으로 당긴다. 물론 피착재와 형성하는 각도는 전술한 각도에 한정되지 않고 탄성점착층 및 발포수지층을 늘려 점착력을 약화시킬 수 있는 범위라면 어떤 각도라도 가능하다. 도 4에서는 화살표로 그 방향을 나타내었다. 이 때, 제 1탄성층 및 분리된 발포수지층(200)이 늘어나면서 피착재(610)에 점착된 제1 점착층이 함께 늘어나게 된다. 제 2탄성층 및 분리된 발포수지층(200)도 위와 같은 방법으로 늘어나면서 피착재(620)에 점착된 제4점착층도 함께 늘어나게 된다.
이처럼 제1 및 4점착층이 함께 늘어나면서 면에 작용되던 점착력이 선에 작용하는 것으로 변환하게 되고, 이로 인해 점착력이 약화된다. 점착력이 계속 약해지면, 도 4의 (c)와 같이 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프(100)는 피착재(610,620)로부터 제거가 될 수 있다. 이렇게 테이프가 늘어남으로써 점착력이 약화되어 제거되는 것이기 때문에 고온, 다습한 환경에 방치 후 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프를 제거하여도 잔사가 남지 않을 수 있다.
그리고, 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프의 발포수지층의 조성물에는 차광효과의 효율을 높이기 위해 카본블랙, 산화철, 산화구리, 산화주석, 아조염료, 니그로신, 페릴렌, 아닐렌블랙 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 공지된 흑색안료를 더 포함할 수 있다.
또한, 발포수지층의 조성물에는 본 발명의 궁극적인 목적을 벗어나는 범위가 아니라면, 표면윤활제, 레벨링제, 산화방지제, 광안정제, 부식방지제, 중합금지제, 유기충전제, 무기 충전제, 금속분, 커플링제, 염료, 안료, 자외선차단제, 가공유 및 점착부여제 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 첨가제를 사용자의 용도 내지 목적에 따라 적절하게 더 첨가될 수 있다.
그리고, 본 발명 중 제 1탄성점착층 및 제 2탄성점착층의 두께는 각각 독립적으로 0.01 내지 0.3 mm 일 수 있으며, 바람직하게는 0.125 mm일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 발포수지층은 0.2 내지 3mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 탄성층을 구비한 점착테이프를 OLED 기판에 사용시 상기 발포수지층의 두께가 3mm를 초과하는 경우, OLED 패널의 박형화를 도모할 수 없고, 반대로 상기 발포수지층의 두께가 0.2 mm 미만인 경우, 발포수지층의 상부 및 하부에 배치되는 탄성점착층들을 구조적으로 지지하기 어려워져 재작업성이 떨어질 수 있다.
더불어, 상기 제 1점착층 및 제 4점착층이 피착재로부터 박리될 때, 각 점착층과 피착재 사이에 발생하게 되는 박리대전을 방지하기 위해 대전방지제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1탄성점착층 및 제 2탄성점착층의 180°박리강도는 각각 독립적으로 점착 후 30분이 경과한 경우에는 1000 내지 2000 gf/inch 일 수 있으며, 점착 후 48시간이 경과한 경우에는 1800 내지 3000 gf/inch 일 수 있다. 전술한 박리강도 측정은 23 ℃의 온도, 습도 50 %의 환경에서 ASTM D3330에 따른 측정치이다.
이 때, 박리강도가 상기 범위를 벗어나게 되는 경우 중, 최대 박리강도 범위를 초과하게 된다면, 본 발명의 점착테이프의 점착력이 강해서 제거가 용이하지 않아 재작업성 효과가 줄어들게 되며, 반대로 최소 박리강도 범위의 미만이면 점착력이 부족하여, 점착면으로부터 이탈되는 현상이 발생할 수 있다.
여기서 박리강도는 박리에 견디는 세기로, 붙어있거나 적층되어 있는 것을 떼어내는데 필요한 힘으로 정의할 수 있으며, ASTM은 미국 재료 시험학회에 따른 규격 명으로 1) 해당분야에서의 공통용어의 정의, 2) 주어진 과제를 달성하기 위해서 적절하다고 생각되는 순서, 3) 주어진 측정을 하기 위한 수법, 4) 대상물이나 개념을 그룹으로 나누는 기준, 5) 제품이나 재료의 특성의 범위나 한계를 정하는 것 등 5종으로 나누고 있다.
또한, 상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 동적 인장강도는 5.5 내지 30 kgf/inch2 일 수 있다. 점착테이프의 동적 인장강도가 5.5 kgf/inch2 미만이면 피착재를 제대로 지지할 수 없으며, 이로 인해 디스플레이 패널의 제조공정에 이용할 경우 그 패널의 작업 중 혹은 작업 후에도 패널 뒤틀림 현상이 일어날 수 있고, 30 kgf/inch2 를 초과하면 점착력이 강해 기계를 이용하여 자동으로 피착재에서 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프를 분리할 수 없다.
또한, 상기 탄성층을 구비한 점착테이프는, 고온의 환경에서 부착면에 수직 방향으로 지구 중심을 향하여 힘을 가하였을 때 (정적 인장강도 시험), 피착재에 부착된 탄성층을 구비한 점착테이프는 1시간 이상 분리되지 않고 부착되어 있을 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 12 시간동안 부착되어 있을 수 있다.
상기 정적 인장강도 시험은 고온의 환경에서 피착재를 얼마나 잘 잡아주는지 평가하기 위한 시험이다.
그리고, 탄성층을 구비한 점착테이프를 이용하여 고온의 환경에서 정적 전단강도를 측정하였을 때, 전혀 밀림현상이 나타나지 않아 디스플레이 등의 활용분야에서 매우 안정적으로 활용될 수 있다.
상기 정적 전단강도 시험은 고온의 환경에서 본 발명의 탄성층이 구비된 점착테이프가 피착재를 얼마나 잘 잡아주는지 평가하기 위한 시험으로 전술한 정적 인장강도와는 힘을 가하는 방향이 다르기 때문에 탄성층이 구비된 점착테이프가 버티는 방향이 상이한 차이가 있다.
전술한 정적 인장강도 및 정적 전단강도 측정에서 고온의 환경에서도 피착재에 부착되어 버틸 수 있는 본 발명의 탄성층을 구비한 점착테이프가 상온 또는 상온보다도 저온의 환경에서도 동일한 점착력이 유지될 수 있는 것은 당연하다.
본 발명의 점착테이프의 용도는 특별히 제한되지 않으며, 점착테이프의 구성상 특징에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 텔레비전, 휴대폰 등의 디스플레이 장치에 사용될 수 있으며, 더욱 상세하게는, OLED 또는 LCD의 패널과 백커버를 점착하는데 사용될 수 있다.
여기서 백커버는 패널의 유리 기판 등 기판만으로는 형태를 유지하기 어려우므로, 기판의 강도를 향상시키기 위하여 판재를 패널의 후면에 접착시키는 경우가 많은데, 이 판재를 백커버라고 한다.
디스플레이에의 구체적인 적용을 예를 들면, 도 8과 같이 디스플레이의 백커버(720)에 전술한 탄성층을 구비한 점착테이프(100)를 부착한 후 탄성층을 구비한 점착테이프(100)의 점착되지 않은 일면에 디스플레이 패널(710)을 점착시켜 디스플레이 패널(710)을 백커버(720)와 붙일 수 있다. 전술한 탄성층을 구비한 점착테이프(100)의 사용시, 디스플레이 패널(710)과 백커버(720) 사이의 갭을 제로화할 수 있다.
이 때, 제조공정의 편의에 따라서 디스플레이 패널(710)에 먼저 점착테이프(100)를 부착시키고 점착되지 않은 점착테이프의 일면에 백커버(720)를 붙이는 과정으로 바꿀 수도 있다.
그리고, 디스플레이는 CRT, PDP, LED, LCD 및 OLED 등 그 종류에 한정하지 않으나, 바람직하게는 LCD, OLED에 사용될 수 있다.
OLED의 패널은 기판, 기판의 상부에 배치된 제 1전극, 제 1전극 상부에 배치된 유기발광층 및 유기발광층 상부에 배치된 제 2전극을 포함하여 구성될 수 있다.
LCD의 패널은 제 1기판, 제 1기판과 대향되어 배치된 제 2기판 및 제 1기판과 제 2기판의 사이에 개재된 액정층을 포함하여 구성될 수 있다.
더불어, 상기 제 1 내지 4점착층의 도포 형성 방법으로는 점착테이프의 제조에 이용될 수 있는 공지의 도포방법을 제한 없이 적용할 수 있고, 더욱 구체적으로 예시를 들면 롤 코팅, 그라비아 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러쉬, 스프레이 코팅, 에어나이프 코팅, 다이 코팅 방법 등을 이용할 수 있으나, 이러한 점착층의 코팅방법을 특별히 제한하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
우선, 점착제를 제조하였으며, 과정은 아래와 같다.
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에 부틸아크릴레이트 58 중량부, 부틸 메타크릴레이트 40 중량부, 아크릴산 2 중량부, 유화제로 폴리옥시에틸렌알킬에테르 2중량부 및 중합개시제로 2,2-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드 0.1 중량부를 투입하여, 중합체 에멀젼을 제조하였다.
그 후, 이 중합체 에멀전에 계면활성제로 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 수용성 옥사졸린계 가교제로 2-이소프로페닐-2-옥사졸린을 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
이어서 점착제 조성물을 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane, TPU)(제 1또는 2탄성층)의 상부 및 하부 양 면에 건조 후의 총 두께가 0.125 mm가 되도록 도포한 후, 80℃에서 5분간 건조하여 탄성점착층으로 이루어진 점착제(NBR 30D)를 제조하였다
실험예 1 : 180°박리강도 시험( Peel test )
실시예 1을 가로 및 세로를 각각 25 mm * 300 mm의 길이로 재단하여 시편을 제조하였다. 그 후 부착하고자 하는 표면인 인바면 및 알루미늄 표면에 대하여 각각 IPA(Isopropyl alcohol) 으로 1회 세척한 후 헵탄으로 다시 1회 세척을 진행한다.
그리고, 제조된 시편의 한쪽면에 0.025mm 두께의 PET 를 합지한 후 나머지 한쪽면을 인바면 또는 알루미늄 면에 점착시킨 후 ASTM D3330에 기초하여 각각 4.5 lb 롤러를 1회 왕복하여 시편을 완전히 점착하였다.
완전히 점착된 시편을 온도 23 ℃ 및 습도 50 %의 환경에서 30 분 방치한 후 UTM을 이용하여 300 mm/min의 속도로 180 도 박리강도를 평가하였으며,
상기와 동일한 온도 및 습도의 환경에서 48 시간 방치한 후에 상기와 동일하게 180 도 박리강도를 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
이 때, 인바 면은 철 63.5%에 니켈 36.5%로 이루어진 열팽창계수가 작은 합금으로 알루미늄 면과 함께 실험예 1 내지 4를 진행하는데 있어서 점착제를 붙이는 기판으로 사용하였다.
실제로 디스플레이의 패널의 안쪽 면이 인바 소재이고, 백커버 면은 알루미늄 소재이다.
30 분 후 48 시간 후
NBR 30D 인바 면 1494 2135
알루미늄 면 1625 2322
[단위: gf/inch]
상기 표 1에 따르면, 30 분 후 박리강도는 1000 내지 2000 gf/inch 이고 48 시간 후 박리강도는 1800 내지 3000 gf/inch 로 실시예 1의 점착제는 디스플레이 패널 및 백커버에 적용하기에 적절한 점착력을 가짐을 알 수 있다. 만약 상기 수치범위를 초과하는 박리강도를 가진다면, 점착력이 너무 강해 제거가 어려울 수 있으며, 상기 수치범위의 미만의 박리강도를 가진다면 점착력이 너무 약해 디스플레이 제조공정에서 이용할 경우 디스플레이 패널의 뒤틀림 현상 등이 발생할 수 있다.
실시예 2
실시예 2는 0.5 mm두께의 폴리우레탄폼(Utis사에서 제조하였으며, 상품명은 SSL)을 발포수지층으로 사용하였고, 상기 발포수지층의 하부에 PET 수지를 배치하였다. 그리고 PET 수지층을 포함하는 발포수지층의 상부 및 하부의 양 면에 실시예 1의 0.125 mm두께의 탄성점착층을 각각 부착하여 reworkable foam pad를 제조하였다.
비교예 1
비교예 1은 양면 폼테이프(쓰리엠사에서 제조하였으며, 상품명은 4734FP-86)로 발포수지층과 발포수지층의 상부 및 하부의 양 면에 점착제로 이루어진 점착층을 포함한다. 쓰리엠의 4734FP-86 은 Panel 을 충분히 잡아줄 수 있는 solution 으로 검증된 자재이며, 기계로 Panel 을 분리 시켰을 때 분리가 된다는 것이 이미 공지사실로 검증되었다
실험예 2 : 동적 인장강도 시험( Dynamic tensile strength test )
실시예 2와 비교예 1을 1 inch * 1 inch 의 면적으로 재단하여 각각의 시편을 제조하였다. 그 후, 시편의 제조방법은 실시예 1과 동일한 방법으로 진행된다.
제조된 시편을 UTM을 이용하여 12.7 mm/min의 속도로 시험을 진행하였으며, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
이 때, UTM은 Universal Test Machine(만능 시험기)의 약자로 인장강도뿐만 아니라 압축강도(Compression strength), 휨강도(flexual strength or bending strength) 등을 측정할 수 있다.
Test 1 Test 2 Test 3 평균 비고
실시예2 6.82 6.92 6.74 6.83 폼 분리
비교예1 6.46 6.32 6.53 6.44 폼 분리
[단위 : kgf/inch2]
상기 표 2에 따르면 기존에 기계로 panel을 분리시켰을 때 분리가 된다는 것이 검증된 비교예 1과 실시예 2 모두 폼 분리가 일어남을 알 수 있으며, 특히 비교예 1에 비해 실시예 2의 동적 인장강도가 비교적 더 크다는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명에 따른 점착테이프를 디스플레이 패널에 점착시켰을 때 떨어지거나 밀리는 현상 없이 디스플레이 패널을 잘 지지해줄 수 있음을 알 수 있다.
실험예 3 : 고온의 환경에서 정적 인장강도 시험( Static tensile strength test)
실시예 2과 비교예 1을 가로, 세로 15 mm * 15 mm의 길이로 각각 재단하여 각각의 시편을 제조하였다. 그 후의 시편의 제조방법은 실시예 1과 동일한 방법으로 진행된다.
제조된 시편을 온도 80 ℃의 환경에서 부착된 면에 수직하는 방향 및 지구 중심 방향으로 700 gf의 힘을 가하도록 추를 매단 후, 추가 떨어지는 시간을 평가하여 그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
Test 1 Test 2 Test 3 Test 4
실시예 2 90 분 170 분 130 분 240 분
비교예 1 21 분 폼 분리 - - -
상기의 표 3에서는 정적 인장강도를 평가한 것이고, 이는 고온의 환경에서 피착재를 잘 잡아주는 정도에 대한 평가이다. 표 3에서 나타난 바와 같이 실시예 2의 경우 최소 1시간 이상을 추를 매달아도 피착재에서 분리되지 않았으나 비교예 1의 경우 불과 21 분만에 폼이 분리되어 찢어지면서 파괴되는 폼 분리 현상이 발생하였다. 이를 통해 실시예 2의 경우 상온 이상의 고온의 환경에서도 점착력에 문제가 생기지 않고 피착재에 오랜 시간 잘 부착되어 있음을 확인할 수 있다.
실험예 4 : 고온의 환경에서 정적 전단강도 시험( Static shear strength test)
비교예 1을 생략한 것을 제외하고는 실험예 2와 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.
제조된 시편을 온도 80 ℃의 환경에서 지구 중심방향으로 1 kgf의 힘을 가하도록 추를 매달고 정적 전단강도를 측정하여 그 측정값을 하기의 표 4에 나타내었다. 실험예 3과 동일하게 실시예 2가 피착재에서 얼마나 잘 부착되어 있는지를 측정하는 시험이지만, 실험예 3과는 부착면이 수직으로 되어 있어 추가 매달린 방향이 달라져서 결국 외부에서 힘을 가하는 방향 및 이에 버티는 방향이 다르다는 차이가 있다.
결과
실시예 2 전혀 밀림이 발생하지 않음.
실시예 2은 고온의 조건에서도 밀림 현상이 전혀 발생하지 않음을 확인할 수 있었다. 이를 통해 상기 실시예 2를 디스플레이 제조공정에서 이용할 경우, 패널과 백커버에 부착된 점착테이프가 고온의 환경에서도 점착력에 문제가 생기지 않고 전혀 밀림현상을 보이지 않으며 온전하게 잘 부착되어 있을 수 있음을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 예시하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 점착테이프 200: 발포수지층
300: 제 1탄성점착층 310: 제 1탄성층
320: 제 1점착층 330: 제 2점착층
400: 제 2탄성점착층 410: 제 2탄성층
420: 제 3점착층 430: 제 4점착층
510: 제 1이형필름층 520: 제 2이형필름층
610,620: 피착재 710: 디스플레이 패널
720: 디스플레이 백커버

Claims (16)

  1. 발포수지층;
    상기 발포수지층의 상부에 형성되는 제 1탄성점착층;
    상기 발포수지층의 하부에 형성되는 제 2탄성점착층을 포함하며,
    상기 제 1탄성점착층은 제 1점착층; 상기 제1점착층의 하부에 형성되는 제 1탄성층; 및 상기 제 1탄성층의 하부에 형성되는 제 2점착층을 포함하며,
    상기 제 2탄성점착층은 제 3점착층; 상기 제 3점착층의 하부에 형성되는 제 2탄성층; 및 상기 제 2탄성층의 하부에 형성되는 제 4점착층을 포함하며,
    상기 발포수지층은 우레탄폼, 실리콘폼, 아크릴폼 및 폴리올레핀폼으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하고, 카본블랙, 산화철, 산화구리, 산화주석, 아조염료, 니그로신, 페릴렌 및 아닐렌블랙으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 흑색안료를 포함하며,
    상기 제 1탄성점착층 및 상기 제 2탄성점착층의 두께가 각각 0.01 내지 0.3 mm이고, 180° 박리강도는 1000 내지 3000 gf/inch 이며, 상기 발포수지층의 두께가 0.2 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머 및 실리콘계 엘라스토머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2탄성층은 우레탄계 엘라스토머, 아크릴계 엘라스토머, 고무계 엘라스토머 및 실리콘계 엘라스토머, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 부직포로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 내지 4점착층은 각각 독립적으로 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 및 고무계 점착제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발포수지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 동적 인장강도는 5.5 내지 30 kgf/inch2 인 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  9. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 80 ℃에서의 정적 인장강도는 700 gf/(15mm*15mm)의 힘을 가하였을 때 1 시간 이상을 지지하는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  10. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성층을 구비한 점착테이프의 80 ℃에서의 정적 전단강도는 1 kgf/inch2 의 힘을 가하였을 때 전혀 밀림 현상이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 탄성층을 구비한 점착테이프.
  11. 삭제
  12. 삭제
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