TAPE 기술자료 ( 주 ) 현진케미칼 경상북도칠곡군기산면죽전리 104-48 TEL:054)977-6100~2 FAX:054)977-6103 http://www.hyonjin.co.kr
1. 점착과접착 - 점착과접착은물질과물질을부착한다는점에서동일. - 점착은시간이경과해도고화현상이수반되지않으며접착은시간이경과하면서고화현상이발생. - 편의상물질과물질을부착하는것을접착이라고칭함. 2. 는고체도액체도용액도아닌반유동체이다. 안정한고체와불안정한액체 ( 용액 ) 와의중간의물질이며, 준안정성을가진물체이다. ( 점탄성물질 ) 액체점성점탄성탄성고체 연하다 단단하다 흐름이좋다 흐르는성질이없다 압력이필요없다 보통의압력이요구된다 압력을반드시가하여야한다 끈적임이없다 전단강도가거의없다 전단강도가약하다 전단강도가우수하다 최고의전단강도를갖는다 응집력이없다 응집력이강하다 연속적인하중에약하다 방치시간이필요하다 예 : 물 예 : 오일, 꿀 예 : 감압성 (Pressure Sensitive Adhesive) 예 : 고화된접착제 Maximum 초기점착력성질 Minimum Minimum 응집력성질 Maximum - 1 -
1) 의종류와구성 가. 실리콘계 : 실리콘고무 + 실리콘레진 + 축합촉매 + 용제 + 경화촉매나. 아크릴계 : 아크릴모노머공중합체용해혼합반응다. 고무계 : 합성고무 + 점착부여수지 + 노화방지제 + 용제라. 핫멜트계 : 일래스토머 ( 충진물질 ) + 점착부여수지 + 노화방지제 + 충진제 2) 물성비교 핫멜트계 고무계 아크릴계 실리콘계 제조방법 배합형 배합형 공중합반응형 배합촉매형 색 상 황갈색 황갈색 무 색 무색투명 점착력 대 대 대 소 응집력 미 달 양 호 우수-양호 가 능 초기점착력 극히우수 우 수 우 수 가 능 내열성 미 달 양 호 우 수 극히우수 내한성 미 달 미 달 우 수 극히우수 내약품성 미 달 미 달 우 수 우 수 내습성 미 달 우 수 우 수 극히우수 내자외선성 미 달 미 달 우 수 우 수 3) 의물성 는기본적으로 3 대물성 ( 초기점착력, 점착력, 응집력 ) 의균형을취해야한다. 의초기점착성은초기부착력과관계하고, 점착력은상태점착력과부합하며중요한것은자체의응집하는힘인응집력이다. 응집력을근본으로하여초기점착력과점착력을얻어야하며응집이미달된상태에서는자체파괴가일어나므로그점착근본성질을이탈하게된다. - 2 -
3. 점착양면 TAPE 의구조 1) 전사 Tape (Adhesive transfer tape) 이형재 2) 양면 Tape (Double coated tape) 기재이형재 * : 를접착시키는점탄성물질 * 기재 : 가도포되어있는물질 * 이형재 : 취급및저장시를보호하는종이혹은필름 - 3 -
4. 점착 Tape 의접착이론 1) 화학적결합 (1 차결합 ) 기재 A A A B B B C C C 와의표면에화학반응이일어나화학결합에의해와가결합하는것. 2) 물리적결합 (2 차결합 ) 기재 - + - + - + - + - + - + 분자간력 와가접한계면에서분자간력에의한상호간에당기는힘에의해서결합하는것. 3) 기계적결합 (Anchor 효과 ) 표면의작은요철에가침투하여마치나무에못을박아넣는것처럼양자를결합하는것. 4) 이상적인결합 상기의화학적결합, 물리적결합, 기계적결합이적절히조화롭게발휘될때이상적인결합이이루어진다. - 4 -
5. 점착 Tape 의접착력결정요인 1 자체특성 - 물리적성질에따라서 ( 기본물성, 연한와단단한 ) - 화학적조성에따른종류에따라서 2 접촉면적 ( 시간, 온도, 압력 ) 3 표면에너지 4 표면질감 ( 표면의거칠음정도 ) 5 오염 6 용제, 습기, 자외선 7 가소제이행 ( 연질 PVC, 고무 ) 8 Out-gassing ( 폴리카보네이트 ) 9 응력분산 5-1. 점착 Tape 의물리적성질 (1) 투척력 (4) 응집력 (2) 초기점착력 기재 ( 지지체 ) (3) 점착력 (2) 초기점착력 1) 투척력 ( 투묘력, Keying Strength) - 기재 ( 지지체 ) 와의결합력 2) 초기점착력 (Tack) - 와의젖음성 ( 적심성, wettability ) - 표면점착력또는초기점착력을말한다. - 를기재또는에붙일때의용이성이라고볼수있다. - 5 -
3) 점착력 (Adhesion : 접착력 ) - 박리강도를말하며, 와의계면에서의결합력이다. - 의점탄성적변화에너지의크기에따라달라짐. - 위의부착성능의기준이된다. 4) 응집력 (Cohesion) - 전단강도 ( 또는물질의내부강도 ) 를말하며자체가응집하려는힘이다. - 분자간격, 가교, 분자량등에따라달라진다. 점착테이프가에점착하여를상대에남기지않고깨끗이떨어지기위해서는다음의관계가필요하다. Tack < Adhesion < Cohesion < Keying 초기점착력점착력응집력투척력 [ 의 3 대물성 ] 초기점착력 측정방법 : 볼굴림측정법 점착력 응집력 측정방법 : 90 도,180 도박리강도측정측정방법 : 유지력측정 - 6 -
5-2. 연한와단단한 1) 개요 단단한 - 순간적인접촉성이나쁘다. - 초기접착력이약하다. - 오랫동안방치가필요하다. 연한 - 순간적인접촉성이좋다. - 초기접착력이우수하다. - 약간의방치시간이필요하거나방치시간이전혀필요없다. 2) 초기점착력과최종점착력 점 단단함 착 력 연함 방치시간 3) 특성비교 Soft Adhesive 우수한초기점착력낮은최종점착력다양한표면에적용가능낮은압착력이필요양호한내열성양호한유지력양호한내용제성 Firm Adhesive 낮은초기점착력우수한최종점착력제한된표면에적용가능높은압착력이필요우수한내열성우수한유지력우수한내용제성 - 7 -
5-3. 화학적조성에따른의종류 1) 개요및성질 개요성질 아크릴계고무계일반아크릴계변성아크릴계 * 역사적으로오래됨 * 용도개발이많이됨 * 특별한용도에적합하도록설계할수있다. * 천연또는인조 * 완전합성 * 변성합성수지를 * 부드러운 Silicon 고무로부터합성됨 Polymer 이다 사용한 Polymer이다고무를취성실리콘 resin과섞어서합성 * 원료자체가끈적 * 점, 탄성성능이 * 점, 탄성성능이 거림을부여 우수 우수 * 충진제와안정제를사용 * 의조합에 * 영구접착용으로 * 고무계와아크릴계 의해성능이좌우 사용 의성능적공백을보충해준다. ( 고무계와아크릴계의중간에위치 ) * 피착면에효과적 * 제한적인적심성을 * 적심성을상당히 *Silicon Rubber 에 * 가으로젖는다. 갖는다. 증가시킴. 사용물에해리됨 * 초기점착강도가 * 우수한초기점착력 * 초기점착력이약함 우수, 점착력은 과점착력증가 약간만증가 성능을갖는다. * 좋은전단강도 * 높은전단강도 * 높은전단강도 실리콘계 * 표면에너지가낮은 * 표면에너지가높은 * 표면에너지가낮은 * 실리콘에좋은 플라스틱에우수한표면에적합 표면에적합 점착력 점착력발휘 ( 다양한 ( 다양한재질에적합 ) 재질에적합 ) * 상대적으로가격이 * 습기에민감 * 상대적으로높은 저렴 가격 * 제한적인온도저항 * 온도에대한안정성 * 제한적인온도저항 * 낮은온도에서 ( 낮은내열성 ) 성을 ( 높은내열성 ) 이 을갖는다. 뛰어난성능발휘 갖는다.(90 o C이하 ) 좋다 (230 o C이상 ) (150 o C정도 ) * 온도에대한안정성이좋다 (240 o C) * 노화성능이나쁘다 * 노화성능이우수 * 노화성능이우수 * 노화성능이우수 * 내화학성과 UV * 내화학성과 UV * 보통의내화학성과 * 내화학성과 UV 저항성이약하다저항성이우수하다 UV 저항성을갖는다저항성이우수하다 * 약한내구성 * 우수한내구성 * 우수한내구성 수용성 2) 고무계, 아크릴계, 실리콘계점착력의증가 점 착 력 ACRYLIC RUBBER SILICONE 24 48 72 경과시간 (hr) - 8 -.
5-4. 접착시간 - 표면에점탄성물질이스며들기위해방치시간이필요하며, 최종박리강도에도착할때까지의시간은 Tape의종류에따라다르나일반적으로부착후 72-96 시간동안점착력이상승하고이를그림으로보면다음과같다. 초기점착력과최종점착력 초기점착력방치시간없음 최종점착력 72 시간방치 5-5. 온도 온도가높을수록 장 점 단 점 1) 점성을떨어뜨린다. 1) 인장력, 유지력을감소 2) 흐름성을좋게한다. 2) 끈적임과유동증가 3) 적심성을좋게한다. 3) 응집력이감소 4) 화학적반응을가속화시킨다. 4) 수명이줄어든다. - 9 -
5-6. 압력 압력이높을수록 1) 흐름성을촉진한다. 2) 적심성이증가한다. 3) 공기층을제거한다. 4) 두께를최소화한다. 초기접착 가압후 시간경과후 5-7. 표면에너지 ( ) 높은표면에너지물질 낮은표면에너지물질 접착이용이하다. 접착이어렵다. 금속 ABS VINYL ACETATE 폴리에틸렌 (P.E) 캡톤 폴리카보네이트 폴리스티렌 (P.S) 폴리프로필렌 (P.P) 폴리에스터 PVC 아세탈 TEDLAR(PVF) 폴리우레탄 아크릴릭 초산비닐수지 테프론 높은표면에너지물질 낮은표면에너지물질 - 10 -
5-8. 의표면거칠기 피착제표면이거칠면 - 표면의분자간인력이떨어지고 - 접착력이약해진다. 얇은테이프는거친표면에서불충분한접촉면적이생기므로 거친표면에는두꺼운테이프를사용해야한다. 5-9. 의표면오염 그리스, 지문, 습기, 기름, 사출이형제 - 와사이의약경계층을만들어접착력을저하시킨다. 먼지, 화산재, 섬유, 분진오염 - 의끈적거림을방해한다. - 접촉표면이작아진다. 지문 - 를오염시켜점착력을약화시키며제품품질에영향을준다. 오염물질 - 11 -
6. 점착 Tape 의사용방법 1) 이상적인 Tape 의작업온도는 21 0 C 에서 38 0 C 도사이이며 10 0 C 이하에서는 가굳어져서초기접착이어려우므로가능한작업을회피하는 것이바람직하다. 2) 최상의접착력을얻기위해서는청결및건조하고기름및먼지들이 없어야한다. 오염표면에대한표면세척방법은다음과같다. 오염물질 세척방법 세정제 지문알코올, 이소프로필렌 습 기 기름, 그리스 심한기름이있는그리스 이형제 헵탄 MEK ( 메틸에틸케톤 ) 종류에따른제거 주의 : 용제는휘발하는데시간이필요하며숨어있는용제는에영향을줄수있다. 또한세척전에반드시표면이상할지를판단한다. 특히 MEK 는 Plastic 면을손상할수가있으므로사용시주의를요한다. 3) 표면거칠기는 Tape의두께나접촉방법을결정하는중요한요소가되며거칠거나기복이심한표면은연마하며매끄럽게하며, 연마후표면에묻어있는가루를완전히제거한후접착하는것이바람직하다. [ 표면공차 ( 거칠기 ) 는 Tape두께의반을넘어서는안된다.] 4) Tape 의접착력은접착면적과부착압력에비례하므로부착시충분한압력을 고르게가하며붙어야한다. ( 아크릴폼 Tape 의경우는 7Kg/cm 2 이상으로가압 일반적으로엄지손가락으로힘껏가했을경우 7~8Kg/cm 2 정도이다.) 5) Tape 는의종류에따라서다르지만특성상부착후 72 시간에서 96 시간이 경과후최종접착력이나타나므로접착부위에하중이걸리는경우는 72 시간 또는 96 시간방치후에하중을거는것이바람직하다. - 12 -
7. 점착 Tape 사용시주의점 1) 와사이의비-상용성 ( 표면에너지 ) 2) 표면거칠기 3) 표면접촉증가를위한압력, 온도, 시간 4) 의표면오염 ( 사출이형제, 먼지, 지문 ) 5) 용제, 습기, 자외선 6) 가소제이행 ( 연질PVC, 고무 ) 7) Out gassing ( 폴리카보네이트 ) 8) 응력분산 9) 결합시결합상태확인 8. 점착 Tape 의보관방법 1) 보관장소직사광선이비치지않고건조한냉암소에서보관해야한다. 2) 적재방법점착Tape의보관시 Tape의측면이상부를향하도록해서적재높이가 2m 미만이되도록하여야한다. 3) 보관기간 Tape의보관기간은공장출고후 Roll 형태로보관시통상 1년정도이므로재고보유방법은선입선출이적합하다. (1년이상지나도사용상큰지장은없으나, 점착력이 10~20% 감소될수있다.) 이처럼양면 TAPE 및품은여러가지요인에의해그물성이발휘되므로, 당사 TAPE 적용시에는필히당사와충분한협의를거친후가장적합한제품을선택하시어 - 13 -
여러종류의기재에각종의를도포하여양면및단면에점착성을보유한것 (adhesive): 를점착시키는점. 탄성물질 기재 (carrier) 가도포되어있는물질 이형재 (liner) 취급및저장시를보호하는종이 / 필름 천연고무계 :Natural rubber adhesives 열가소성고무계 :Thermoplastic rubber adhesives 아크릴계 :Acrylic adhesive 실리콘계 ( 내열성 ):Silicone adhesives 부틸계 ( 방식보호 ):butyl adhesives 종이 : 부직포, 화지 플라스틱필름 :PET,PVC,PU,PP,PE,ETC
플라스틱발포체 :PE Foam,PU Foam,ACRYLIC Foam 금속박 : 알루미늄, 동판,ETC 섬유및기타 : 면, 아세테이트, 그라스, 테프론,ETC Rubber Sheet:CR,Silicone Ruber 부직포 : 1 비교적얇음 2 가장보편적임 3 기재가격저렴 4 좋은흡착성 FILM : 1 우수한치수안정성 2 재작업성이우수하다. FOAM : 1 충진성및두께요구분야에사용적합 2Stress 성우수 C/P LINER: 백상지, 품질이강하고질기며윤택이나며가장많이사용됨 KRAFT PAPER: 펄프지로인장강도, 인열강도, 신장도우수 Glassine paper liner: 압축 kraft paper 로표면이매끈하고치밀 ( 습기에약함 )
Polyester film liner: 절연성우수, 광택도, 치수안정성, 평면성, 취급특성우선 Polyethylene film liner: 인장강도약하나내충격이우수, 가공이쉽고사용간편 1 평탄하고분진이없는표면 2 일정한두께 3 치수, 열적안정성 4 적절하고일정한이형력 1 박리효과가양호할것 2 이행성이없을것 3 투평성이좋을것 4 사용량이적고유효할것 표면에너지 (dynes/cm) Stainless steel 1000 Aluminum 850 Glass 250~500 Ketone 50 Phenolic 47 Nylon 46 ABS 42~55 PVC 39 Acetal 36 Polypropylene 33 Polyethylene 31 Teflon 18 표면에너지 :44dynes( 높음 )>40~44dynes( 보통 )>40dynes( 낮음 )
1 이상적인작업온도는 21~38 사이이다. 210 이하에서는가굳어져서초기점착이어렵다. 3 최상의접착력을얻기위해서는청결및건조하고기름및먼지들이없어야한다.