KR101904670B1 - 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수한 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울은 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판; 상기 기판의 일면 상에 구비된 반사층; 및 상기 기판의 타면 상에 구비된 몰딩층;을 포함한다.

Description

자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법{PLASTIC MIRROR FOR THE VEHICLES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수한 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차에 사용되는 통상의 유리 거울은 유리 기판의 일면에 금속 또는 금속산화물을 도금 또는 증착시키고 그 표면에 코팅을 하여 제조된다.
이렇게 제조된 유리 거울은 내충격성이 약하기 때문에 파손 시 신체적, 재산적 손해를 야기시킬 수 있다.
또한, 금속 또는 금속 산화물층이 대기 중에 노출되어 시간이 경과함에 따라 표면에 색반이 생겨 반사율이 떨어질 수 있다.
나아가, 요즘은 거울의 대형화 경향에 따라 무겁다는 단점도 있다.
이러한 유리 거울의 한계점을 극복하기 위해, 플라스틱 거울에 대한 개발이 계속되어 왔으나, 플라스틱 거울의 경우 경량화는 가능할 수 있어도, 내스크래치성 및 내열성 측면에서는 우수한 효과를 달성하지 못하는 경우가 많았다.
본 발명의 목적은 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수하고, 충돌 등의 사고 시 파손으로 인한 심각한 신체상의 손상을 입히는 사고를 예방할 수 있으며, 경량화 측면에서 우수한 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 일 실시예는, 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판; 상기 기판의 일면 상에 구비된 반사층; 및 상기 기판의 타면 상에 구비된 몰딩층;을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제공한다.
또한, 일 실시예는, (a11) 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판을 형성하는 단계; (a13) 상기 기판의 일면 상에 반사층을 형성하는 단계; 및 (a15) 상기 기판의 타면 상에 몰딩층을 형성하는 단계;를 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 자동차 내장부품용 플라스틱 거울은 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 자동차 내장부품용 플라스틱 거울은 파손에 의한 신체상의 손상 예방 및 경량화를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 다른 구현예에 따른 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층 등이 각 층 등의 "상(on)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"은 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
<자동차 내장부품용 플라스틱 거울>
본 발명은 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판(11); 상기 기판의 일면 상에 구비된 반사층(13); 및 상기 기판의 타면 상에 구비된 몰딩층(15);을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제공한다(도 1 및 도 2 참조).
상기 반사층은 상기 기판의 일면 상에 직접(directly) 적층될 수도 있고, 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 다른 층이 개재될(indirectly) 수도 있다.
예를 들어, 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 표면조정제층(12)이 구비될 수 있다. 즉, 상기 플라스틱 거울은 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 구비된 표면조정제층을 더 포함할 수 있다.
상기 몰딩층은 상기 기판의 타면 상에 직접(directly) 적층될 수도 있고, 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 다른 층이 개재될(indirectly) 수도 있다.
예를 들어, 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 하드코팅층이(14) 구비될 수 있다. 즉, 상기 플라스틱 거울은 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 구비된 하드코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 기판(11)은 플라스틱 수지 및 충전제를 포함한다.
상기 플라스틱 수지는 당 업계에서 사용하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 플라스틱 수지는 폴리티올, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리디에틸렌글리콜 비스 알릴 카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 폴리아릴렌에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 플라스틱 수지는 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 플라스틱 거울의 기판으로서, 플라스틱 수지를 포함하는 기판을 사용함으로써, 거울의 경량화를 달성할 수 있다.
상기 폴리카보네이트는 230℃, 3.8 kgf에서 1.0 내지 100.0g/10분, 또는 1.0 내지 50.0g/10분의 용융 지수(melt flow index;MFI)를 가질 수 있다.
상기 폴리메틸메타크릴레이트는 230℃, 3.8 kgf에서 1.0 내지 100.0g/10분, 또는 1.0 내지 50.0g/10분의 용융 지수(melt flow index;MFI)를 가질 수 있다.
상기 폴리카보네이트 및 상기 폴리메틸메타크릴레이트의 용융 지수가 상기 범위 내일 때, 기판의 성형이 용이하여 성형 불량을 예방할 수 있으며, 경제적인 생산성 또한 확보 가능하다.
상기 충전제는 무기 충전제 및/또는 유기 충전제를 포함할 수 있다.
상기 무기 충전제는 클레이, 탈크, 유리 섬유, 현무암 섬유 및 탄산칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 무기 충전제는 유리 섬유일 수 있다.
상기 유기 충전제는 식물성 섬유 또는 동물성 섬유를 포함할 수 있다.
상기 식물성 섬유는 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 케나프(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 모시(ramie), 사이잘(sisal) 및 헤네켄(henequen)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 미소섬유상 셀룰로오스일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 미소섬유상 셀룰로오스는 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 케나프(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 모시(ramie), 사이잘(sisal) 및 헤네켄(henequen)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 재료로부터 마이크로피브릴화 또는 나노피브릴화된 미소섬유상 셀룰로오스일 수 있다.
상기 동물성 섬유는 누에고치에서 뽑아낸 견섬유 및 동물의 털 모섬유에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 유기 충전제는 미소섬유상 셀룰로오스일 수 있다.
상기 미소섬유상 셀룰로오스는 마이크로피브릴화 셀룰로오스(microfibrillated cellulose) 또는 나노피브릴화 셀룰로오스(nanofibrillated cellulose)이다.
또한, 상기 미소섬유상 셀룰로오스의 평균 직경은 5 nm 내지 800 ㎛이다.
구체적으로, 상기 충전제는 무기 충전제 및 유기 충전제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전제가 무기 충전제 및 유기 충전제를 포함하고, 상기 무기 충전제가 유리 섬유를 포함하고, 상기 유기 충전제가 미소섬유상 셀룰로오스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플라스틱 수지가 폴리카보네이트를 포함하고, 상기 충전제가 무기 충전제 및 유기 충전제를 포함하며, 상기 무기 충전제는 상기 폴리카보네이트 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 포함된다. 예를 들어, 상기 무기 충전제는 유리 섬유일 수 있다.
상기 무기 충전제의 함량이 상기 폴리카보네이트 100 중량부를 기준으로 상기 범위인 경우, 상기 기판의 광투과율을 50% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 83% 이상 또는 85% 이상으로 높일 수 있고, 헤이즈를 20% 이하, 15% 이하 또는 10% 이하로 감소시킬 수 있어, 상기 무기 충전제를 사용하여 제조한 기판의 적절한 투명성을 유지할 수 있다.
구체적으로, 상기 무기 충전제로서, 유리 섬유는 당 업계에서 사용하는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 상기 유리 섬유의 평균 직경이 1 내지 30 ㎛이고, 상기 유리 섬유의 평균 길이는 100 내지 5,000 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 유리 섬유는 실란 커플링제 또는 티타네이트 커플링제로 코팅된 것일 수 있다. 이 때, 상기 실란 커플링제 또는 티타네이트 커플링제는 상기 유리 섬유의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 유리섬유가 실란 커플링제 또는 티타네이트 커플링제로 상기 함량으로 코팅된 경우, VOC의 절감 및 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 충전제로서, 미소섬유상 셀룰로오스는 당 업계에서 사용하는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로 상기 미소섬유상 셀룰로오스의 평균 직경이 5 nm 내지 800 ㎛이고, 상기 무기 충전제로서, 유리 섬유의 평균 길이는 100 nm 내지 2,000 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판이 상술한 특성을 갖는 충전제를 포함함으로써, 인장 강도, 내크리프성 및 충격 강도 등 기판의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 특히, 충전제를 포함함으로써, 내열성을 증가시킬 수 있다.
상기 기판(11)은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 예로서, 상용화제를 들 수 있다.
상기 상용화제는 당 업계에서 사용하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 상용화제는 상기 플라스틱 수지의 혼합을 용이하게 하는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체; 상기 무기 충전제가 상기 플라스틱 수지에 분산되는 것을 용이하게 하는 에틸렌, 메틸아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하는 삼중합체(terpolymer); 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판은 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 유리 섬유, 미소섬유상 셀룰로오스, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 및 에틸렌, 메틸아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하는 삼중합체(terpolymer)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 기판은 폴리카보네이트 100 중량부를 기준으로, 70 내지 85 중량부의 폴리메틸메타크릴레이트, 0.1 내지 5 중량부의 유리 섬유, 0.5 내지 15 중량부의 미소섬유상 셀룰로오스를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판은 굴곡 크리프 변형량이 1% 이하이다. 구체적으로, 상기 기판의 굴곡 크리프 변형량은 0.8% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하 또는 0.46% 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판의 연필 경도는 2B 이상이다.
상기 기판이 상기 범위의 굴곡 크리프 변형량 및 상기 범위의 연필 경도를 만족함으로써, 기계적으로 우수하고 기판의 변형에 의한 플라스틱 거울에 비치는 상의 증대, 감소, 변형, 파괴 및 갈라짐이 없는 플라스틱 거울을 구현할 수 있다.
상기 기판의 광투과율은 80% 이상이다. 구체적으로, 상기 기판의 광투과율은 83%이상 또는 85% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판의 헤이즈는 10% 이하이다. 구체적으로, 상기 기판의 헤이즈는 9% 이하 또는 8% 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판이 상기 범위의 광투과율 및 상기 범위의 헤이즈를 만족함으로써, 플라스틱 거울을 제조하기에 적합한 투명성을 확보할 수 있다.
상기 기판의 열변형온도는 110℃ 이상이다. 구체적으로, 상기 기판의 열변형 온도는 115℃ 이상, 120℃ 이상, 125℃ 이상 또는 129℃ 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기판이 상기 범위의 열변형온도를 만족함으로써, 우수한 내열성을 확보하고, 기판의 열변형에 의한 플라스틱 거울에 비치는 상의 증대, 감소, 변형, 파괴 및 갈라짐이 없는 플라스틱 거울을 구현할 수 있다.
상기 기판이 상기 물성들을 모두 만족함으로써, 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수한 플라스틱 거울을 제조할 수 있다. 또한, 파손에 의한 신체상의 손상 예방 및 경량화를 구현해낼 수 있다.
상기 반사층(13)은 Al 및 Ag 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 구체적으로, 상기 반사층은 Al을 포함할 수 있다.
상기 반사층의 재료로서, Al 또는 Ag를 사용함으로써, 인체에 무해하면서 높은 반사율을 구현할 수 있다.
상기 몰딩층(15)은 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 실리콘/에폭시 복합체(silicone/epoxy composite) 및 폴리실라잔(polysilazan)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 구체적으로, 상기 몰딩층은 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 몰딩층을 플라스틱 거울의 구성 층으로 포함시킴으로써, 플라스틱 거울의 기계적 강도, 경도를 증가시킬 수 있다. 종래의 플라스틱 거울은 경도가 약해서 긁힘 현상 등이 발생한다는 문제점이 있었으나, 상기 몰딩층이 플라스틱 거울의 표면에 형성됨에 따라 우수한 내스크래치성을 확보할 수 있다.
상기 표면조정제층(12)은 금속, 상기 금속의 염화물, 상기 금속의 산화물 및 상기 금속의 질화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함한다. 이 때, 상기 금속은 Sn, Al, Cr, Ag 및 Pd으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 표면조정제층은 Sn의 염화물, 즉 염화주석을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 표면조정제층을 플라스틱 거울의 구성 층으로 포함시킴으로써, 균일한 두께의 반사층을 증착함으로써 플라스틱 거울에 비치는 상의 증대, 감소, 변형, 파괴 및 갈라짐이 없는 플라스틱 거울을 구현할 수 있다. 특히, SnCl2를 사용하여 표면조정제층을 형성함으로써, 저비용으로 표면조정제층을 구현할 수 있다.
상기 하드코팅층(14)은 열경화형 하드코팅제 및 광경화형 하드코팅제로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 포함한다.
상기 광경화형 하드코팅제는 무기물 및 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
상기 무기물은 SiO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실란 커플링제가 글리시독시프로필트리메톡시실란(glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS), 페닐트리메톡시실란(phenyl trimethoxysilane, PTMS), 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane, VTES) 및 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxysilane, MTES)로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는, 상기 광경화형 하드코팅제는 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층을 플라스틱 거울의 구성 층으로 포함시킴으로써, 플라스틱 거울의 기계적 강도, 경도를 증가시킬 수 있다.
상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 연필 경도는 1H 이상이다.
상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 열변형온도는 110℃ 이상이다. 구체적으로, 상기 기판의 열변형 온도는 115℃ 이상, 120℃ 이상, 125℃ 이상 또는 129℃ 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 반사율은 80% 이상이다. 구체적으로, 상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 반사율은 83% 이상 또는 85% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 플라스틱 거울이 상기 범위의 반사율, 상기 범위의 연필 경도 및 상기 범위의 열변형온도 특성을 만족함으로써, 반사율, 내스크래치성 및 내열성이 우수한 플라스틱 거울을 제조할 수 있고, 따라서 자동차 내장부품용 선바이저 등에 사용하기에 적합하다.
<자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법>
일 실시예에 있어서, 상술한 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제조하는 방법은,
(a11) 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판을 형성하는 단계;
(a13) 상기 기판의 일면 상에 반사층을 형성하는 단계; 및
(a15) 상기 기판의 타면 상이 몰딩층을 형성하는 단계;를 포함한다.
이 때, 상기 (a11) 단계, (a13) 단계 및 (a15) 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법은, (a12) 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 표면조정제층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 (a11) 단계, (a12) 단계, (a13) 단계 및 (a15) 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법은, (a14) 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 하드코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 (a11) 단계, (a13) 단계, (a14) 단계 및 (a15) 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법은, (a12) 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 표면조정제층을 형성하는 단계; 및 (a14) 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 하드코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (a11) 단계, (a12) 단계, (a13) 단계, (a14) 단계 및 (a15) 단계를 순차적으로 수행할 수 있다.
상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울에 대한 설명은 상기 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
이하, 기판, 표면조정제층, 반사층, 하드코팅층 및 몰딩층을 포함하는 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제조하는 방법을 일 실시예로서 구체적으로 설명한다. 구체적인 구조는 도 2를 참조한다. 즉, 이 때의 플라스틱 거울은 반사층, 표면조정제층, 기판, 하드코팅층 및 몰딩층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
먼저, 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판(11)을 형성한다.
상기 플라스틱 수지, 충전제 및 기판에 대한 설명은 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
상기 플라스틱 수지, 충전제 및 필요한 경우 기타 첨가제를 포함하는 기판을 압출 성형을 이용하여 제조한다.
다음으로, 상기 기판(11)의 일면에 표면조정제층(12)을 형성한다.
상기 표면조정제층에 대한 설명은 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
상기 표면조정제층을 금속, 상기 금속의 염화물, 상기 금속의 산화물 및 상기 금속의 질화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 물질을 상기 기판의 일면 상에 스프레이 코팅 기법을 이용하여 형성한다.
예를 들어, 상기 제조된 기판의 일면 상에 염화주석을 스프레이 코팅하여 표면조정제층을 형성한다.
이어서, 상기 표면조정제층(12)의 기판(11)이 존재하지 않는 타면에 반사층(13)을 형성한다.
이에 따라 상기 표면 조정제층이 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 개재된 구조를 형성할 수 있다.
상기 반사층에 대한 설명은 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
구체적으로, Al 및 Ag 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 기판이 존재하지 않는 타면 상에 스퍼터링 기법을 이용하여 반사층을 형성한다.
예를 들어, 상기 표면조정제층의 기판이 존재하지 않는 타면 상에 Al을 스퍼터링하여 반사층을 형성한다.
다음으로, 상기 기판(11)의 표면조정제층(12)이 존재하지 않는 타면에 하드코팅층(14)을 형성한다.
상기 하드코팅층에 대한 설명은 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
상기 기판의 표면조정제층이 존재하지 않는 타면에 열경화형 하드코팅제를 도포한 후 열경화하여 하드코팅층을 형성한다.
또는 상기 기판의 표면조정제층이 존재하지 않는 타면에 광경화형 하드코팅제를 도포한 후 광경화하여 하드코팅층을 형성한다.
예를 들어, 상기 기판의 표면조정제층이 존재하지 않는 타면 상에 트리메톡시실란과 실리카의 혼합물을 광경화하여 하드코팅층을 형성한다.
이어서, 상기 하드코팅층(14)의 기판(11)이 존재하지 않는 타면에 몰딩층(15)을 형성한다.
이에 따라 상기 하드코팅층이 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 개재된 구조를 형성할 수 있다.
상기 몰딩층에 대한 설명은 <자동차 내장부품용 플라스틱 거울>에 기재된 설명을 참조한다.
상기 하드코팅층의 기판이 존재하지 않는 타면에 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 실리콘/에폭시 복합체(silicone/epoxy composite) 및 폴리실라잔(polysilazan)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 경화시켜 몰딩층을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 하드코팅층의 기판이 존재하지 않는 타면에 에폭시 수지를 60lux 수은 램프 광원을 포함하는 경화시스템을 이용하여 3m/min의 속도로 광 경화하여 몰딩층을 형성한다.
상술한 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법에 의해 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제조할 수 있다.
[ 실시예 ]
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 제조
하기 표 1에 기재된 구성 성분 및 함량을 혼합하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 따른 기판을 제조하였다. 이어서 상기 제조된 기판의 일면 상에 염화주석을 스프레이 코팅하여 표면조정제층을 형성하였다. 또한, 상기 표면조정제층의 기판이 존재하지 않는 타면 상에 Al을 스퍼터링하여 반사층을 형성하였다. 이어서, 상기 기판의 표면조정제층이 존재하지 않는 타면 상에 글리시독시프로필트리메톡시실란과 실리카의 혼합물을 광경화(UV경화)하여 하드코팅층을 형성하였다. 또한, 하드코팅층의 기판이 존재하지 않는 타면에 에폭시 수지를 광경화(UV경화)하여 몰딩층을 형성하여, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울을 제조하였다. 다만, 비교예 1의 경우 몰딩층을 형성하지 않았다.
상기 표 1에 기재된 기판의 구성 성분에 대한 구체적인 물성은 하기와 같다.
- 폴리카보네이트: 용융지수가 10g/10min(230℃, 3.8kgf)이고, 중량평균분자량이 25,000g/mol이며, 굴절률이 1.58인 비스페놀-A형 폴리카보네이트 수지
- 폴리메틸메타크릴레이트: 용융지수가 12g/10min(230℃, 3.8kgf)이고, 굴절률이 1.49인 폴리메틸메타크릴레이트 수지
- 유리 섬유: 평균 지름이 13㎛이고, 평균길이가 3mm이고, 굴절률이 1.554인 유리 섬유
- 미소섬유상 셀룰로오스: 직경이 5 nm 내지 10 ㎛이고, 길이가 100 nm 내지 500 ㎛인 미소섬유상 셀룰로오스
- 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체: 용융지수가 8.0g/10min(230℃, 3.8kgf)인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체
- 에틸렌, 메틸아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트를 포함하는 삼중합체: 상기 에틸렌, 메틸아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트를 단량체로 함유하는 삼중합체
Figure 112017094321315-pat00001
[ 평가예 ]
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 따른 기판 및 플라스틱 거울에 대하여 다음과 같은 물성을 측정 및 평가하였다. 그 결과를 이하의 표 2에 나타내었다.
평가예 1 : 기판의 굴곡 크리프 변형량
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 사용된 기판에 대하여 ASTM D-2900 방법에 의거하여 60℃에서 27.6MPa의 하중을 주고 시편의 수직 변형량을 측정하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
평가예 2 : 기판의 연필 경도
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 사용된 기판에 대하여 ASTM D-3360 방법에 의거하여 연필에 0.75kg/1kg의 하중을 가해 45°의 각도로 긁었을 때 표면이 손상되지 않는 가장 단단한 연필의 농도 기호를 측정하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
평가예 3 : 기판의 광투과율
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 사용된 기판에 대하여 ASTM D-1003 방법에 의하여 3mm 시트를 기준으로 200 내지 900nm의 파장 범위에서 광투과율을 측정하여 최대값 및 최소값을 제외한 5개 값에 대한 평균치를 취하여 헤이즈를 구하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평가예 4 : 기판의 헤이즈
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 사용된 기판에 대하여 ASTM D-1003 방법에 의하여 5cm × 5cm 크기로 절편하여 헤이즈 측정기에 넣고 555nm 파장의 빛을 투과시켜 헤이즈(Haze; %)를 측정하여 최대값 및 최소값을 제외한 5개 값에 대한 평균치를 취하여 헤이즈를 구하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
평가예 5 : 기판의 열변형온도
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 사용된 기판에 대하여 ASTM D-648 방법에 의거하여 시편에 18.6kgf/㎝2의 하중을 주고 주변 유체온도를 2℃/min의 속도로 상승시켰을 때 시편의 변형이 0.254㎜에 달한 때의 온도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다
평가예 6 : 플라스틱 거울의 연필 경도
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 플라스틱 거울에 대하여 ASTM D-3360 방법에 의거하여 연필에 0.75kg/1kg의 하중을 가해 45°의 각도로 긁었을 때 표면이 손상되지 않는 가장 단단한 연필의 농도 기호를 측정하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
평가예 7 : 플라스틱 거울의 열변형온도
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 플라스틱 거울에 대하여 ASTM D-648 방법에 의거하여 시편에 18.6kgf/㎝2의 하중을 주고 주변 유체온도를 2℃/min의 속도로 상승시켰을 때 시편의 변형이 0.254㎜에 달한 때의 온도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다
평가예 8 : 플라스틱 거울의 반사율
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 플라스틱 거울에 대하여 ISO-5749 방법에 의거하여 입사광속에 대한 반사광속의 비율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112017094321315-pat00002
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 경우 비교예 1 내지 4에 비해 내스크래치성, 내열성 및 반사율이 우수함을 확인할 수 있었다.
11: 기판
12: 표면조정제층
13: 반사층
14: 하드코팅층
15: 몰딩층

Claims (21)

  1. 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판;
    상기 기판의 일면 상에 구비된 반사층; 및
    상기 기판의 타면 상에 구비된 몰딩층;을 포함하고,
    상기 기판 및 상기 반사층 사이에 구비된 표면조정제층; 및 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 구비된 하드코팅층;을 더 포함하고,
    상기 표면조정제층이 금속, 상기 금속의 염화물, 상기 금속의 산화물 및 상기 금속의 질화물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 금속이 Al, Cr, Ag 및 Pd으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이고,
    상기 하드코팅층이 열경화형 하드코팅제 및 광경화형 하드코팅제로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것이고,
    상기 광경화형 하드코팅제가 무기물 및 실란 커플링제를 포함하는 것이고,
    상기 무기물이 SiO2 및 TiO2로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상이고,
    상기 실란 커플링제가 글리시독시프로필트리메톡시실란(glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxysilane, PTMS), 비닐트리에톡시실란(vinyltriethoxysilane, VTES) 및 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxysilane, MTES)로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것인, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 수지가 폴리티올, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리디에틸렌글리콜 비스 알릴 카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 폴리아릴렌에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충전제가 무기 충전제를 포함하고,
    상기 무기 충전제가 클레이, 탈크, 유리 섬유, 현무암 섬유 및 탄산칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충전제가 유기 충전제를 포함하고,
    상기 유기 충전제가 식물성 섬유 또는 동물성 섬유를 포함하고,
    상기 식물성 섬유는 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 케나프(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 모시(ramie), 사이잘(sisal) 및 헤네켄(henequen)으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 미소섬유상 셀룰로오스이고,
    상기 동물성 섬유는 누에고치에서 뽑아낸 견섬유 및 동물의 털 모섬유에서 선택되는 1 종 이상인, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충전제가 무기 충전제 및 유기 충전제를 포함하고,
    상기 무기 충전제가 유리 섬유를 포함하고,
    상기 유기 충전제가 미소섬유상 셀룰로오스를 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 수지가 폴리카보네이트를 포함하고,
    상기 충전제가 무기 충전제 및 유기 충전제를 포함하고,
    상기 무기 충전제가 상기 폴리카보네이트 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 포함되는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사층이 Al 및 Ag 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 몰딩층이 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 실리콘/에폭시 복합체(silicone/epoxy composite) 및 폴리실라잔(polysilazan)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 광경화형 하드코팅제가 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리부타디엔 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울,
  17. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 연필 경도가 1H 이상인, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 내장부품용 플라스틱 거울의 열변형온도가 110℃ 이상인, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울.
  19. (a11) 플라스틱 수지 및 충전제를 포함하는 기판을 형성하는 단계;
    (a13) 상기 기판의 일면 상에 반사층을 형성하는 단계; 및
    (a15) 상기 기판의 타면 상이 몰딩층을 형성하는 단계;를 포함하는, 제1항의 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    (a12) 상기 기판 및 상기 반사층 사이에 표면조정제층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법.
  21. 제19항에 있어서,
    (a14) 상기 기판 및 상기 몰딩층 사이에 하드코팅층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 자동차 내장부품용 플라스틱 거울 제조방법.
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