KR101228439B1 - 디프 드로잉（Ｄｅｅｐ ｄｒａｗｉｎｇ）용 표면보호 점착 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프에 있어서,PP 재질로 이루어져 표면의 경질성이 우수한 PP필름층;상기 PP필름층의 하부에 접합되며, PE 와 PP의 혼합물로 이루어지는 PP·PE 혼합필름층;상기 PP·PE 혼합필름층의 하부에 접합되며, PE 재질로 이루어져 신율(Elongation)이 우수한 PE필름층; 및 상기 PE 필름층의 하부에 접합되며, 점착성분이 포함된 점착층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디프 드로잉（Ｄｅｅｐ ｄｒａｗｉｎｇ）용 표면보호 점착 테이프{The Sticky Tape For Protecting Surface Using Deep Drawing}

본 발명은 주로 싱크볼, 세탁기의 날개, 세탁기의 앞판 등 스테인리스 스틸, 혹은 도장용 강판 등의 디프 드로잉(Deep drawing) 가공시 소재의 표면보호를 위해 부착되는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프에 관한 것이다.

디프 드로잉가공(deep dawing)은 평판으로부터 이음이 없는 중공용기를 만드는 대표적인 성형법으로서, 다이 표면 위에 있는 재료를 원주방향으로 줄이면서 펀치와 다이 사이를 이동시켜 측벽을 만드는 가공법이다.

그러나 상기의 가공법은 펀치 밑바닥에 닿는 재료가 두 축방향으로 늘어나면서 얇아지는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 디프 드로잉 가공을 할 소재의 표면보호를 위해 보호용 테이프를 부착한 후 가공공정을 거치게 되었다.

그러나 디프 드로잉 가공시 사용되는 프레스는 수백톤의 압력으로 소재 및 소재표면의 보호용 테이프를 누르기 때문에 이러한 압력으로 인하여 보호용 테이프의 표면이 찢어지거나, 소재가 터지는 현상이 다수 발생하였다.

이러한 가혹한 조건에 견디기 위한 보호용 테이프는 일반적으로 폴리에틸렌(PE)을 주로 사용하였다.

그러나 일반적으로 폴리에틸렌(PE)는 신율이 500% 정도까지 우수하여 디프 드로잉 가공은 가능하나, 가공시 마찰에 의한 보호용 테이프의 찢김 및 눌림 현상이 발생하여 소재 표면의 압입자국 및 철판터짐 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 보완하기 위하여, 표면의 경질성이 우수한 폴리프로필렌(PP) 재질의 보호용 테이프를 사용하는 경우가 있었다.

그러나 종래의 폴리프로필렌(PP) 재질의 보호용 테이프는 표면의 미끄럼성이 좋아 찢김, 눌림, 철판 터짐 등이 발생하지는 않으나, 폴리프로필렌(PP) 재질의 특성상 신율(Elongation)이 매우 낮아 1차 가공 후 테이프의 복원력에 의해 소재의 표면에서 보호용 테이프가 탈리되는 현상이 발생하였다.

그리고 종래 일부에서는 폴리에틸렌(PE)에 폴리프로필렌(PP)을 혼용한 제품을 생산하기도 하였다.

그러나 폴리에틸렌(PE)에 폴리프로필렌(PP)을 혼용한 제품의 물성은 폴리프로필렌(PP)와 폴리에틸렌(PE)의 수지 용해 온도가 상이하여 다량의 미혼합된 겔(fish eye)를 제어하기가 매우 어려우며, 이러한 겔들이 가공시에 소재에 압입자국을 남겨 불량률이 매우 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 디프 드로잉(Deep drawing) 가공 소재의 표면에 부착되어 수백톤의 압력에도 견딜 수 있으며, 미끄럼성이 좋아 찢김, 눌림, 압입자국이 남지 않으며, 점착성이 우수하여 소재로부터 쉽게 탈리되지 않는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프를 제공하기 위함이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프는, 상부 표면에 폴리에틸렌보다 표면의 경질성이 우수한 폴리프로필렌(PP) 필름층; 상기 폴리프로필렌 필름층의 하부에 접합되며, 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층; 상기 폴리프로필렌·폴리에틸렌 혼합필름층의 하부에 접합되며, 상기 폴리프로필렌 필름층보다 신율이 우수한 폴리에틸렌(PE) 필름층; 및 상기 폴리에틸렌 필름층의 하부에 접합되며, 타물체으로의 점착을 위해 점착성분이 포함된 점착층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 PP필름층은 폴리프로필렌공중합체 100중량부에 대해서 0.1~5 중량부 변성실리콘을 추가로 포함하되, 상기 변성실리콘에는 -NCO기를 함유하는 것이 바람직하다.

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또한 상기 PP필름층의 두께는 전체 테이프 두께의 10 ~ 70 % 이고, 상기 PE필름층의 두께 또한 전체 테이프 두께의 10 ~ 70 % 인 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 본 발명은 싱크볼, 세탁기의 날개, 세탁기의 앞판 등 스테인리스 스틸, 혹은 도장용 강판 등에 부착되어 10cm 이상의 디프 드로잉 가공시 소재의 표면을 보호하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 재질의 경질성이 우수하고, 미끄럼성이 좋아 찢김, 눌림, 터짐 현상이 발생하지 않는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 점착성이 우수하고, 신율(Elongation)이 높아서 디프 드로잉 1차 가공을 한 후에도 가공 성형물의 표면으로부터 테이프가 쉽게 탈리되지 않아 2차, 3차 가공이 가능한 이점이 있다.

그리고 본 발명은 PP 필름층과 PE 필름층 사이에 PP·PE 혼합층을 접합한 3층 필름으로 제작하여, 디프 드로잉(deep drawing) 가공 상태가 우수하고 디프 드로잉 가공 후 소재 표면에 압입자국이 남지 않아 불량률을 낮추는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프의 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프는 폴리프로필렌(PP) 필름층(100), 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층(200), 폴리에틸렌(PE) 필름층(300), 점착층(400)으로 이루어진다.

우선, 디프 드로잉가공(deep dawing) 이란 평판으로부터 이음이 없는 중공용기를 만드는 대표적인 성형법으로서, 다이 표면 위에 있는 재료를 원주방향으로 줄이면서 펀치와 다이 사이를 이동시켜 측벽을 만드는 가공법이다.

본 발명의 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프는 이러한 디프 프로잉(Deep drawing) 가공 소재의 표면에 부착되어, 소재의 표면 보호를 위하여 사용된다.

먼저, 폴리프로필렌(PP) 필름층(100)에 대해 설명하고자 한다.
상기 PP 필름층(100)은 최상위에 형성되는 표면층으로서, PP(폴리프로필렌) 재질로 이루어져 PE(폴리에틸렌)에 비하여 표면의 경질성이 우수한 층이다.

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일반적으로 PP(Polypropylene)은 프로필렌의 종합으로 얻을 수 있는 합성폴리머로서, 강도가 높고 가벼운 이점이 있다.

이러한 PP(Polypropylene) 재질의 필름층은 파열강도가 높고 내열성이 우수하다.

따라서, 최상위에 위치한 상기 PP 필름층(100)은 디프 프로잉(Deep drawing) 가공시 수백톤의 압력이 가해지더라도 소재의 표면에 압입 자국이나, 눌림 현상이 발생하지 않는다.

특히, 상기 PP 필름층(100)은 미끄럼성이 좋아 찢어짐이나 터짐 현상이 생기지 않게 된다.

바람직하게는 PP 필름층(100)의 두께는 전체 테이프 두께의 70 % 이하인 것이 적절하며, 보다 바람직하게는 10 ~70 % 를 차지하는 것이 바람직하며, 이에 대해서는 아래에서 실시예와 비교예를 들어 자세하게 설명하기로 한다.

그리고 상기 PP 필름층은 폴리프로필렌 블록 50 ~ 95 중량% 와, 프로필렌과 a-올레핀의 공중합체 엘라스토머 블록 5 ~ 50 중량% 로 이루어지는 프로필렌-a-올레핀 블록 공중합체의 100중량부에, 0.2~10중량부 UV 안정제(UV 흡수제), 0.1~5중량부 무기제(TiO2, CaCO3 등)를 첨가하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 첨가제가 과도하면, 필름 수지와의 혼합성이 떨어져 외부의 조건(빛, 열, 가공압 등)에 의해 가공성이 나빠질 수 있다. 특히 점착제와의 부착면에서는 점착제의 탈리를 발생시켜 가공물의 표면에 점착제의 오염을 유발할 수 있다.

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그리고 상기 PP 필름층에는 딥드로잉시 발생되는 마찰을 줄이기 위해 소량의 변성실리콘과 경화제를 주입한다.

여기서, 변성실리콘은 폴리프로필렌 100중량부에 대해서, 0.1~5 중량부 변성실리콘이 주입된다.

상기 변성실리콘은 기능성 기를 가지고 있어야 하며,(ex. 신에츠의 KBM-9007)은 특히 -NCO기를 함유하고 있어 반응성이 우수하다.

이러한 반응성 기는 수분, 이중결합과 강력하고 빠른 결합을 이루기 때문에 폴리프로필렌에 우수한 결합성을 가지며, 이러한 결합성으로 인해 외부로 방출되어 오염을 일으키지 않으며, 마찰력을 감소시켜 우수한 가공성을 확보할 수 있다.

다음은 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층(200)에 대해 설명하기로 한다.

상기 PP·PE 혼합필름층(200)은 상기 PP 필름층(100)의 하부에 접합되며, 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)의 혼합물로 이루어진다.

이러한 PP·PE 혼합필름층(200)은 녹는점이 낮은 PE가 용융되어 PP를 결합시킨 구조로서, PP와 PE를 적절한 비율로 혼합하여 가공한다.

여기서 PP·PE 혼합필름층(200)은 PP 필름층(100)과 후술할 PE 필름층(300) 사이에 형성되어, PP 필름층(100)과 PE 필름층(300)의 접합을 위한 목적으로 사용된다.

또한, 상기 PP·PE 혼합필름층(200)은 표면강도가 높아서 흠집이 잘 나지 않으며, 쉽게 마모되지 않는 이점이 있다.

그리고, 상기 PP·PE 혼합필름층(200)은 PE 필름의 중합체가 5 ~ 95 중량%이고 PP 필름의 중합체가 5 ~ 95 중량%로 혼합된 조성물 100중량부에, 0.2~10중량부 UV 안정제(UV 흡수제), 0.1~5중량부 무기제(TiO2, CaCO3 등)를 첨가하여 이루어지는 것이 바람직하다.

다음은 폴리에틸렌(PE) 필름층(300)에 대해 설명하고자 한다.

상기 PE 필름층(300)은 상기 PP·PE 혼합필름층(200)의 하부에 접합되며, 폴리에틸렌(PE) 재질로 이루어져 폴리프로필렌(PP)에 비하여 신율(Elongation)이 우수하다.

일반적으로 PE(Polyethylene)은 에틸렌을 중합한 합성 폴리머로서, 가볍고, 유연성이 뛰어나다.

특히, PE 는 신율(Elongation)이 약 500% 정도로 매우 우수하여, 잡아당겼을때 잘 늘어나며, 찢김 현상이 덜하다.

본 발명의 폴리에틸렌(PE) 필름층은 일반적으로 LDPE, LLDPE, HDPE 등과 이들의 혼합물로써 이루어진다.

그리고, PE 층의 두께는 전체 테이프의 두께의 70% 이하인 것이 적절하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 70 % 으로 이루어지며, 이에 대해서는 아래에서 실시예와 비교예를 들어 자세하게 설명하기로 한다.

바람직하게는 상기 PE 필름층은 에틸렌과 a-올레핀과의 공중합체 100중량부에, 0.2~10중량부 UV 안정제(UV 흡수제), 0.1~5중량부 무기제(TiO2, CaCO3 등)를 첨가하여 이루어진다.

여기서, 상기 첨가제가 과도하면 필름 수지와의 혼합성이 떨어져 외부의 조건(빛, 열, 가공압 등)에 의해 가공성이 나빠질 수 있으며, 점착제와의 부착면에서는 점착제의 탈리를 발생시켜 가공물의 표면에 점착제의 오염을 유발할 수 있다.

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다음은 점착층(400)에 대해 살펴보기로 한다.

상기 점착층(400)은 상기 폴리에틸렌(PE) 필름층(300)의 하부에 접합되며, 타물체와의 점착을 위해 점착성분이 포함된다.

바람직하게는 상기 점착층(400)은 고무계, 아크릴계, 실리콘계 점착제가 사용될 수 있으나, 내열, 응집력이 우수한 아크릴계가 주로 사용된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예, 비교예에 의거 상세하게 살펴보기로 한다.

아래에서는 본 발명의 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프의 각 필름층의 두께 비율을 달리 제작하여, 도장용 강판에 부착한 후 디프 드로잉(Deep drawing) 가공을 실시해보았다.

아래 표1은 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프의 각 필름층의 두께의 비율을 달리하여 제조한 수치표이고, 표2는 디프 드로잉 가공을 한 후의 가공성과, 도장용 강판의 표면상태, 필름층의 상태를 나타내는 결과표이다.

두께%	PP 필름층	PP·PE혼합필름층	PE 필름층
실시예1	70	10	20
실시예2	20	10	70
실시예3	35	30	35
실시예4	40	30	30
실시예5	15	70	15
실시예6	10	20	70
비교예1	80	10	10
비교예2	10	10	80
비교예3	100	0	0
비교예4	0	0	100
비교예5	0	100	0

실험결과	디프드로잉 가공성	가공 후 강판의 상태	필름층의 상태
실시예1	양호	양호	양호
실시예2	양호	양호	양호
실시예3	양호	양호	양호
실시예4	양호	양호	양호
실시예5	양호	양호	양호
실시예6	양호	양호	양호
비교예1	들뜸	양호	양호
비교예2	들뜸	양호	찢김
비교예3	들뜸	압입발생	양호
비교예4	들뜸	압입발생	찢김
비교예5	들뜸	압입발생	바스러짐

실시예 1 내지 실시예 6까지는 폴리프로필렌(PP) 필름층의 두께가 전체 테이프의 10 ~ 70 % 이하이고, 폴리에틸렌(PE) 필름층의 두께가 전체 테이프의 10 ~ 70 % 이하로 구성되어 디프 드로잉 가공 후에도 필름층의 상태가 양호하고, 도장용 강판 표면의 압입이나 주름 발생이 없었으며, 테이프의 외관도 양호하였다.

이에 반해 비교예 1은 폴리프로필렌(PP) 필름층의 두께가 전체 테이프 두께의 80%를 차지함으로써 폴리프로필렌(PP) 필름층의 강성이 높아 가공 후 점착제의 응집력이 폴리프로필렌(PP) 필름층의 수축성을 극복하지 못하고 들뜨는 현상이 발생하였다.

그리고 비교예 2는 폴리에틸렌(PE) 필름층의 두께가 전체 테이프 두께의 80% 를 차지함으로써 적절한 가공성을 나타내지 못하고 들뜨는 현상이 발생하였다.

특히 비교예 3은 폴리프로필렌(PP) 단독필름층이 사용된 것으로 폴리프로필렌(PP) 필름층의 강성으로 인해 강판의 표면에 압입이 발생되었다.

또한 PE 필름층이 100%가 사용된 비교예 4는 가공불량, 소재 압입발생과 필름층이 가공압을 견디지 못하고 찢어지는 현상이 발생하였으며, 비교예 5의 PP·PE혼합필름층은 PP 와 PE의 완전 혼합이 불가능하여 가공 후 바스러지는 현상이 발생하였다.

이와 같은 실험결과 본 발명의 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프은 PP 필름층의 두께와, PE 필름층의 두께는 전체 테이프 두께의 10~70%를 차지하는 것이 가장 적합한 가공성을 가짐을 알 수 있었다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 치환, 변형 및 변환이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서, 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100: 폴리프로필렌(PP) 필름층
200: 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층
300; 폴리에틸렌(PE) 필름층
400: 점착층

Claims (5)

1. 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프에 있어서,
   상부 표면에 폴리에틸렌보다 표면의 경질성이 우수한 폴리프로필렌(PP) 필름층;
   상기 폴리프로필렌 필름층의 하부에 접합되며, 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층;
   상기 폴리프로필렌·폴리에틸렌 혼합필름층의 하부에 접합되며, 상기 폴리프로필렌 필름층보다 신율이 우수한 폴리에틸렌(PE) 필름층; 및
   상기 폴리에틸렌 필름층의 하부에 접합되며, 타물체와의 점착을 위해 점착성분이 포함된 점착층;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폴리프로필렌(PP) 필름층은 폴리프로필렌 블록 50 ~ 95 중량% 와, 프로필렌과 a-올레핀의 공중합체 엘라스토머 블록 5 ~ 50 중량% 로 이루어지는 프로필렌-a-올레핀 블록 공중합체에 UV 안정제와 무기제를 첨가하여 이루어지고,
   상기 폴리프로필렌(PP)·폴리에틸렌(PE) 혼합필름층은 폴리에틸렌(PE) 필름의 중합체가 5 ~ 95 중량%이고 폴리프로필렌(PP) 필름의 중합체가 5 ~ 95 중량%로 혼합된 조성물에 UV 안정제와 무기제를 첨가하여 이루어지고,
   상기 폴리에틸렌(PE) 필름층은 에틸렌과 a-올레핀과의 공중합체에 UV 안정제와 무기제를 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 폴리프로필렌(PP) 필름층은 상기 프로필렌-a-올레핀 블록 공중합체 100중량부에 대해서 0.1~5 중량부 변성실리콘을 추가로 포함하되,
   상기 변성실리콘에는 -NCO기를 함유하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프.
4. 제1항에 있어서,
   상기 폴리프로필렌(PP) 필름층의 두께는 전체 테이프 두께의 10 ~ 70 % 이고, 상기 폴리에틸렌(PE) 필름층의 두께 또한 전체 테이프 두께의 10 ~ 70 % 인 것을 특징으로 하는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프.
5. 제1항에 있어서,
   상기 폴리프로필렌(PP) 필름층은 폴리프로필렌 100중량부에 대해서 0.1~5 중량부 변성실리콘을 추가로 포함하되,
   상기 변성실리콘에는 -NCO기를 함유하는 것을 특징으로 하는 디프 드로잉(deep drawing)용 표면보호 점착 테이프.

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