KR102408702B1 - 자동차 도막 보호용 시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

하드코팅층 및 기재층을 포함하고, 상기 기재층은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 자동차 도막 보호용 시트가 제공된다.

Description

자동차 도막 보호용 시트 및 이의 제조방법{SHEET FOR PROTECTING PAINT FILMS OF AUTOMOBILES AND METHOD FOR PREPARING THEREOF}
본 발명은 자동차 도막 보호용 시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차 도막 보호용 시트는 도장이 완료된 자동차에 다양한 부유 물질 및 충돌 물질, 예를 들어, 오물, 분진, 산성비, 자갈 등에 의해 자동차 및 자동차 부품의 도막이 손상 및 변색 등이 되는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
자동차는 3차원의 복잡한 형상을 갖는 것으로서, 자동차 도막 보호용 시트는 곡면 등 3차원의 복잡한 형상에 대하여 우수한 성형성을 나타낼 것이 요구된다. 그리고, 자동차 보호용 시트는 스크래치가 발생하는 등의 손상이 생겼을 때, 이러한 스크래치 등의 손상이 자체적으로 서서히 치유되거나, 감소되는 탄성 복원력을 필요로 한다.
한편, 신율 및/또는 탄성 복원력을 갖는 시트의 경우, 강도 등의 기계적 물성이 충분하지 못한 문제가 있다.
본 발명의 목적은 우수한 신율 및 인장강도를 갖고 우수한 내치핑성(anti-chipping)을 나타내는 기재층을 포함하는 자동차 도막 보호용 시트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 자동차 도막 보호용 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 하드코팅층 및 기재층을 포함하고, 상기 기재층은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 자동차 도막 보호용 시트를 제공 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 기재층을 제조하는 단계; 및 상기 기재층의 일면에 하드코팅층 조성물을 도포하여 하드코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 자동차 도막 보호용 시트의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 도막 보호용 시트는 하드코팅층 및 기재층을 포함하는 것으로서, 상기 기재층은 우수한 신율 및 탄성 복원력을 갖고, 이와 동시에 우수한 인장강도를 가지고 우수한 내치핑성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 기재층은 우수한 광택도를 유지하면서 우수한 내후성을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명에 따른 자동차 도막 보호용 시트의 제조방법은 우수한 물성을 갖는 상기 기재층을 포함할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 시트의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현 예에 따른 시트의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 구현예에 따라 설명하도록 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 하드코팅층 및 기재층을 포함하고, 상기 기재층은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 자동차 도막 보호용 시트를 제공한다.
자동차 도막 보호용 시트는 외부로부터의 기계적, 물리적, 화학적 영향으로부터 도장이 완료된 자동차의 도막을 보호하는 것으로서, 3차원의 복잡한 형상을 갖는 자동차에 사용된다. 이에 따라, 자동차 도막 보호용 시트는 자동차의 도막을 자갈 등으로 인한 스크래치 및 찢김, 뜯김 등으로부터 보호하면서, 동시에 우수한 신율을 나타낼 것이 요구된다.
한편, 기재층 물질로 염화비닐수지를 사용하는 경우, 탄성 복원력 및 내치핑성이 떨어져 자동차 표면이 찢어지고 뜯기는 문제가 있었다. 그리고, 기재층 물질로 탄성력이 좋은 열가소성 폴리우레탄 (Thermoplastic PolyUrethane)을 사용하는 경우, 성형성이 떨어져 굴곡 등의 복잡한 3차원의 형상을 갖는 자동차 부위의 성형이 어려운 문제가 있었다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자동차 도막 보호용 시트(100)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 시트는 기재층(10)의 일면에 형성된 하드코팅층(20)을 포함한다. 이때, 상기 기재층은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물로부터 형성된 압출 시트로서, 우수한 신율 및 탄성 복원력을 갖고, 이와 동시에 우수한 인장강도를 가지고 우수한 내치핑성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 기재층은 우수한 광택도를 유지하면서 우수한 내후성을 나타낼 수 있다.
상기 기재층 조성물은 스티렌계 열가소성 엘라스토머를 포함하여, 기재층에 향상된 신율 및 탄성력 즉, 우수한 성형성 및 탄성 복원력을 부여할 수 있다.
구체적으로, 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌 및 디엔의 공중합체로서, 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트를 포함하는 트리블록 이상의 블록 공중합체일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEPS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 (SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌 (SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌 (SIBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌 (SEPSEP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌 약 10 중량% 내지 약 40중량%를 포함할 수 있다. 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 하드 세그먼트를 구성하는 스티렌 블록을 약 10 중량% 내지 약 40 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 30 중량% 포함하여, 우수한 신율 및 탄성 복원력과 함께 향상된 강도를 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 스티렌의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 초기 강도뿐만 아니라, 전체적인 기재층의 강도가 너무 낮아 기재층이 쉽게 변형되고, 외부의 충격에 약해져 내치핑성이 안 좋아질 수 있다. 그리고, 상기 스티렌의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 신율이 떨어지고, 강도가 너무 높아져 필름의 시공성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 굴곡이 심한 부위에 필름을 시공 할 경우, 점착제의 부착성보다 필름의 탄성 및 강도가 지나치게 높아 필름이 시공면에서 들뜨는 문제가 있을 수 있다.
상기 기재층 조성물은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머를 상기 기재층 조성물 100 중량부 대비 약 30중량부 내지 약 70중량부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 신율 및 탄성 복원력이 낮을 수 있으며, 내치핑성이 떨어질 수 있고, 상기 기재층을 포함하는 상기 자동차 도막 보호용 시트의 성형성 및 작업성이 떨어질 수 있다. 그리고, 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 신율은 높아질 수 있으나, 강도가 너무 낮고, 내치핑성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
상기 기재층 조성물은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머에 스티렌계 석유수지를 포함하여, 우수한 탄성력을 유지하면서 기재층에 우수한 인장강도를 부여할 수 있다. 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 기재층에 우수한 신율 및 탄성력을 부여할 수 있으나, 강도가 떨어지는 문제가 있다. 예를 들어, 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 열가소성 폴리우레탄 (Thermoplastic PolyUrethane)이 갖는 강도의 약 1/6 만을 나타낼 수 있다.
상기 스티렌계 석유수지는 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머에 하드 세그먼트를 구성하는 스티렌을 보강하여 우수한 신율 및 탄성력을 유지하면서 동시에 우수한 강도를 부여하고, 우수한 내치핑성을 나타낼 수 있다.
상기 스티렌계 석유수지는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 인덴, 메틸인덴 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 모노머의 중합체일 수 있다.
상기 스티렌계 석유수지의 중량평균분자량은 약 1,000g/mol 내지 약 22,000 g/mol 일 수 있으며, 예를 들어, 상기 스티렌계 석유수지의 중량평균분자량은 약 4,500g/mol 내지 약 15,000 g/mol 일 수 있다. 상기 기재층은 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 스티렌계 석유수지를 포함하여, 향상된 강도를 부여하면서, 끈적임(Tacky)이 높아지는 것을 방지하고, 작업성을 향상시킬 수 있다. 상기 스티렌계 석유수지의 유리전이온도(Tg)는 약 40℃ 내지 약 95℃일 수 있다.
상기 스티렌계 석유수지는 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 약 30 중량부 내지 약 80 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 기재층은 상기 스티렌계 석유수지를 상기 범위의 함량으로 포함하여, 우수한 신율 및 탄성력을 유지하면서 동시에 우수한 강도를 부여할 수 있고, 점착력이 너무 높아지는 것을 방지하여 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.
상기 기재층 조성물은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머에 대하여 우수한 상용성을 나타내는 올레핀계 수지를 포함하여, 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머에 우수한 상용성을 나타내고, 우수한 탄성력을 유지하면서 기재층에 우수한 인장강도 및 내치핑성을 부여할 수 있다.
구체적으로, 상기 올레핀계 수지는 단독 중합체, 블록 중합체 또는 랜덤 중합체 형태의 폴리프로필렌 중합체; 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌과 같은 에틸렌 중합체; 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 올레핀계 수지의 용융지수(ASTM-D-1238, L조건, 230℃)는 2g/10분 내지 10 g/10분, 구체적으로 5 g/10분 내지 8 g/10분일 수 있다. 상기 기재층은 상기 범위의 용융지수를 갖는 상기 올레핀계 수지를 포함하여 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 신율 및 탄성력을 유지하면서, 우수한 가공성을 나타내고, 강도를 향상시키고, 우수한 내치핑성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 올레핀계 수지의 용융지수가 상기 범위 미만인 경우에는 가공성이 현저히 떨어지고, 강도를 향상시키지 못하는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 강도는 올라가지만 기재층의 탄성력이 많이 저하되어, 기재층의 복원력이 떨어질 수 있다. 그리고, 용융지수가 상기 범위를 초과하는 경우 기재층 조성물의 유리전이온도가 상승하여, 저온에서 강한 충격을 받으면 기재층이 깨질 수 있고 기재층의 내치핑성이 떨어질 수 있다.
상기 올레핀계 수지는 엘라스토머와 같은 탄성력은 부여하지 못하는 것으로서, 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 약 5 중량부 내지 약 70 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 후술하는 바와 같이, 상기 기재층에 전자빔을 조사하는 경우, 상기 기재층 조성물은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 상기 올레핀계 수지를 약 5 중량부 내지 약 15 중량부 포함할 수 있다. 그리고, 전자빔 조사 없이 기재층에 형성하는 경우에는 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 상기 올레핀계 수지를 약 20 중량부 내지 약 70 중량부 포함할 수 있다. 상기 기재층은 상기 올레핀계 수지를 상기 범위의 함량으로 포함하여, 우수한 신율 및 탄성력을 유지하면서 동시에 우수한 강도를 부여할 수 있다. 구체적으로, 상기 올레핀계 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 강도가 저하되어 기재층이 너무 소프트한 문제가 있을 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 기재층의 탄성 복원력이 저하되고 내치핑이 안 좋아지는 문제가 있을 수 있다.
상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 상기 스티렌계 석유수지 및 상기 올레핀계 수지를 포함하는 상기 기재층 조성물은 오일을 포함하지 않을 수 있다. 일반적으로 원료를 혼합 및 압출하여 압출물을 제조하는데 있어서, 조성물에 오일 등을 포함하여 원료의 압출 흐름성을 개선시킬 수 있다. 그러나, 자동차 도막 보호용 시트의 기재층에 오일을 포함하는 경우에는 강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 상기 기재층 조성물은 오일을 포함하지 않고, 우수한 신율 및 탄성력을 유지하면서 동시에 우수한 강도를 부여할 수 있다.
상기 기재층 조성물은 UV 안정제, 열안정제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 기재층 조성물은 상기 첨가제를 약 0.1중량% 내지 약 5중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 기재층 조성물은 트리아졸계, 트리아진계 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 UV안정제를 더 포함하여 우수한 내후성을 부여할 수 있다. 이에 따라, 오랜 시간이 경과한 후에도 UV를 우수한 효율로 흡수하여 우수한 내후성을 부여할 수 있다.
또한, 상기 기재층 조성물은 열안정제를 포함하여 자동차 도막 보호용 시트를 제조하는 과정에서 상기 기재층의 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 상기 스티렌계 석유수지 및 상기 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 유리전이온도(Tg)는 약 -40℃ 내지 약 40℃일수 있다 구체적으로 -40℃내지 약 20℃ 일 수 있다. 상기 기재층 조성물은 오일 등을 포함하지 않고도, 상기 범위의 유리전이온도를 나타내어, 우수한 혼합 및 압출 흐름성을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 상기 기재층 조성물의 압출시트인 상기 자동차 도막 보호용 시트의 기재층은 물성의 저하 없이, 우수한 신율 및 탄성력을 유지하면서 동시에 우수한 강도를 부여할 수 있다. 그리고, 우수한 내치핑성을 나타낼 수 있으며, 우수한 광택도를 유지하면서 우수한 내후성을 나타낼 수 있다.
상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 신율이 약 350% 내지 약 500%일 수 있으며, 구체적으로, 신율이 약 400% 내지 약 500%일 수 있다. 일반적으로 하드코팅층 및 기재층을 포함하는 다층시트에 있어서, 기재층에 하드코팅층 조성물을 도포하고 하드코팅층을 형성하는 과정에서 가해지는 열에 의해 기재층에 열화가 발생하여 물성이 저하될 수 있다. 또한, 하드코팅층 조성물을 도포할 때 사용하는 용제에 의해 기재층에 스웰링(swelling)이 발생하여 기재층의 물성이 저하될 수 있다. 구체적으로, 기재층에 하드코팅층을 올리면, 기재층 자체의 신율이 약 50% 감소할 수 있으며, 이에 따라, 하드코팅층 및 기재층을 포함하는 다층시트의 시공성이 현저히 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
상기 자동차 도막 보호용 시트는 하드코팅층 및 기재층을 포함하는 것으로서, 상기 범위의 신율을 갖는 기재층을 포함하여 굴곡 등의 3차원의 복잡한 형상을 갖는 자동차의 내외장재 도막 보호용 시트로서의 사용에 적합할 수 있다. 구체적으로, 상기 기재층의 신율이 상기 범위 미만인 경우에는 하드코팅층 및 기재층을 포함하는 다층시트의 전체 신율이 너무 낮아 시공성이 현저히 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 기재층의 신율이 상기 범위를 초과하는 경우에는 기재층이 매우 소프트하게 만들어져 강도가 낮아지고, 외부 충격에 대한 보호 능력인 내치핑성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 인장강도가 약 30Mpa 내지 약 60Mpa일 수 있으며, 구체적으로, 약 40Mpa 내지 약 50Mpa일 수 있다. 상기 자동차 도막 보호용 시트는 상기 범위의 인장강도를 갖는 기재층을 포함하여 자동차 내외장재의 도막을 보호하고, 우수한 내치핑성 및 내후성을 나타낼 수 있다.
상기 기재층의 두께는 약 80㎛ 내지 약 300㎛일 수 있다. 상기 자동차 도막 보호용 시트는 상기 범위의 두께를 갖는 기재층을 포함하여, 지지체로서 역할을 하고, 스크래치, 돌 찍힘, 접촉사고 등의 외부의 충격으로부터 자동차 내외장재의 도막을 보호하면서 우수한 광택도를 유지하고, 우수한 내후성을 나타낼 수 있다.
상기 자동차 도막 보호용 시트는 상부로부터 하드코팅층 및 상기 기재층이 순차적으로 적층된 다층 시트로서, 상기 기재층의 일면에 상기 하드코팅층을 포함하여 외부로부터의 기계적, 물리적, 화학적 영향으로부터 도장을 일차적으로 보호할 수 있다.
상기 하드코팅층은 우레탄계 수지를 포함하여 내오염, 내화학성, 및 내스크래치성을 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 하드코팅층은 약 3㎛ 내지 약 40㎛의 두께를 가짐으로써 외부로부터의 기계적, 물리적, 화학적 영향으로부터 도장을 일차적으로 충분히 보호할 수 있다.
상기 기재층은 상기 하드코팅층과의 관계에서 우수한 부착력을 나타내고, 자동차 내외장재의 도막에 보호 시트를 성형하는 과정에서 또는 장시간 사용하는 과정에서 우수한 부착력으로 들뜨는 현상 없이, 각 층의 물성을 변성시키지 않고 일정 수준 이상으로 유지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 자동차 도막 보호용 시트(200)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참조할 때, 상기 자동차 도막 보호용 시트 (200)는 기재층(10) 및 기재층(10) 일면에 형성된 하드코팅층(20)을 포함하고, 상기 기재층(10)의 또 다른 일면에 점착제(30) 및 이형지(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 자동차 도막 보호용 시트(200)는 외부로부터의 기계적, 물리적, 화학적 영향에 따른 손상으로부터 보호하고자 하는 자동자의 내외장재, 또는 각종 플라스틱 제품의 표면에 이형지를 제거한 후 부착하여 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 자동차 도막 보호용 시트의 제조방법을 제공한다. 구체적으로, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 기재층을 제조하는 단계; 및 상기 기재층의 일면에 하드코팅층 조성물을 도포하여 하드코팅층을 형성하는 단계;를 포함한다. 상기 기재층 조성물에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
상기 기재층은 상기 기재층 조성물을 압출기로 용융 혼련하여 펠렛 형태로 제조한 후, 상기 펠렛을 압출하여 시트로 제조할 수 있다.
또한, 상기 자동차 도막 보호용 시트의 제조방법에 있어서, 상기 압출시트에 전자빔을 조사하여 기재층을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기재층에 약 25kGy 내지 약 300kGy의 전자빔을 조사하여 압출시트의 가교도를 높이고, 인장강도 등의 기계적 물성, 내열성 및 내후성을 향상시킬 수 있다.
또한, 압출시트에 상기 전자빔을 조사하여 기재층을 형성하는 경우, 기재층 조성물의 올레핀계 수지의 함량을 줄일 수 있고, 이에 따라 탄성 복원력 및 내치핑성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 올레핀계 수지는 탄성을 갖지 않는 것으로서, 강도 향상을 위하여 올레핀계 수지의 함량을 증가시키는 경우 탄성이 상대적으로 저하될 수 있다. 상기 기재층은 적은 함량의 올레핀계 수지를 포함하여 충분한 탄성 복원력을 가지고, 전자빔으로 가교도를 조절하여 충분한 강도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층 조성물은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 상기 올레핀계 수지를 약 5 중량부 내지 약 15 중량부 포함 할 수 있다.
(실시예)
실시예 1:
스티렌 모노머 18중량%를 포함하는 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)과 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS) 100 중량부 대비 랜덤 폴리프로필렌 40 중량부 및 중량평균분자량 10,000g/mol 의 α-메틸스티렌 및 스티렌의 공중합체인 스티렌계 석유 수지 60 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 첨가제를 포함하여 유리전이온도 -28℃을 갖는 기재층 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)은 상기 기재층 조성물 100 중량부 대비 약 50중량부의 함량으로 포함되도록 하고, 상기 기재층 조성물은 오일을 포함하지 않도록 하였다.
그 후, 상기 기재층 조성물을 Tiwn 압출기(바우테크社)로 170℃ 내지 240℃에서 용융 혼련하여 펠렛 형태로 제조하고, 상기 펠렛을 200℃ 내지 270℃에서 싱글 압출 T-die casting(바우테크社) 방식을 이용하여 150㎛ 두께의 시트형태로 성형하여 기재층 시트를 얻었다.
그리고, 상기 기재층 시트 위에 폴리우레탄을 포함하는 하드코팅 조성물을 도포하여 자동차 도막 보호용 다층 시트를 제조하였다.
실시예 2:
스티렌 모노머 18중량%를 포함하는 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)과 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS) 100 중량부 대비 랜덤 폴리프로필렌 10 중량부 및 중량평균분자량 10,000g/mol 의 α-메틸스티렌 및 스티렌의 공중합체인 스티렌계 석유 수지 60 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 첨가제를 포함하여 유리전이온도 -25℃을 갖는 기재층 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)은 상기 기재층 조성물 100 중량부 대비 55 중량부의 함량으로 포함되도록 하고, 상기 기재층 조성물은 오일을 포함하지 않도록 하였다.
그 후, 상기 기재층 조성물을 Tiwn 압출기(바우테크社)로 170℃ 내지 240℃에서 용융 혼련하여 펠렛 형태로 제조하고, 상기 펠렛을 200℃ 내지 270℃에서 싱글 압출 T-die casting(바우테크社) 방식을 이용하여 150㎛ 두께의 시트형태로 성형한 후, 상기 시트에 1Mev(Mega electron volt) 에너지를, 18mA조건에, 공정 라인 스피드인 10m/min 조건으로 약 100kGy 의 전자빔을 조사하여 기재층 시트를 얻었다.
그리고, 상기 기재층 시트 위에 폴리우레탄을 포함하는 하드코팅 조성물을 도포하여 자동차 도막 보호용 다층 시트를 제조하였다.
비교예 1:
스티렌 모노머 18중량%를 포함하는 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)과 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS) 100 중량부 대비 랜덤 폴리프로필렌 40 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 첨가제를 포함하여 유리전이온도 -34℃을 갖는 기재층 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 기재층 시트 및 자동차 도막 보호용 다층 시트를 제조하였다.
비교예 2
스티렌 모노머 18중량%를 포함하는 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS)과 상기 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌(SEPS) 100 중량부 대비 중량평균분자량 10,000g/mol 의 α-메틸스티렌 및 스티렌의 공중합체인 스티렌계 석유 수지 60 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 산화방지제 및 UV안정제를 포함하는 첨가제를 포함하여 유리전이온도 -41℃을 갖는 기재층 조성물을 제조하였다
기재층 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 기재층 시트 및 자동차 도막 보호용 다층 시트를 제조하였다.
평가
실험예 1: 신율 및 인장강도
상기 실시예 및 비교예의 기재층 시트를 10mm(W, 너비) Х 120mm(L. 길이 x 0.15mm(T, 두께)의 시편으로 준비하였다. 그리고, 상기 시편에 관하여 KSM3507의 1호 금형으로 도그본 샘플을 채취하고, Zwick Roell社 Z 1000 model UTM 장비를 사용해서 ASTM D638-95에 따라, 속도 300 mm/분, 표점간의 거리 40 mm의 조건으로 일정면적에 대한 최대 하중 및 파단시 신율을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
실험예 2: 탄성 복원력
상기 실시예 및 비교예의 기재층 시트를 10mm(W, 너비)Х120mm(L, 길이) x 0.15mm(T, 두께)의 시편으로 준비하였다. 그리고, 상기 시편에 관하여 Zwick Roell社 Z 1000 model UTM 장비를 사용해 ASTM D638-95 규격에 따라, 속도 300 mm/분, 표점 간의 거리 40 mm의 조건에서 100% 늘린 후 기재가 원래 상태로 돌아오는 거리를 측정하였다. 그 결과는 하기 표1에 기재 하였다. 측정값(탄성 복원력)은 초기 길이 대비 늘어난 길이로 백분율로 환산하였다.
실험예 3: 내치핑성
상기 실시예 및 비교예 기재층 시트를 150mm(W, 너비)Х75mm(L, 길이) x 150㎛(T, 두께)의 시편으로 준비하였다. 철판에 페인트 도장된 자동차용 도장판에 아크릴계 접착제를 도포하고, 상기 시편을 부착하였다. 그리고, 상기 기재층 시트의 내치핑성을 평가하기 위하여, 상기 시트 표면을 -30℃ 에서 6시간 방치 후, 시편을 약 45도 기울인 후, 돌(Water-worn road gravel, 직경: 9.5 mm ∼ 16 mm, 700 g, 약 250 ∼ 300 개)을 일정한 힘(약 491 kPa)으로 약 3초간 충격을 가해서 기재층 시트 표면 또는 도장판에 찢김 또는 뜯김 등이 발생하는지를 육안으로 확인하였다. 그리고, 기재층 시트 표면 또는 도장판에 찢김 또는 뜯김이 발생한 개수를 모두 측정하여 하기 평가 기준에 따라 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
(평가 기준)
O : 5개 이하
X: 5 개 초과
인장강도(MPa) 신율(%) 탄성 복원력 내치핑성
실시예 1 42 450 90% O
실시예 2 41 430 95% O
비교예 1 28 300 75% X
비교예 2 32 420 93% X
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예에서 제조된 기재층 시트는 우수한 신율 및 탄성 복원력을 가지면서, 동시에 우수한 인장강도 및 내치핑성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반면, 비교예의 시트는 물성이 현저히 떨어지며, 특히 신율 및 탄성 복원력과 함께, 우수한 인장강도 및 우수한 내치핑성을 동시에 나타내지 못하는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100, 200: 자동차 도막 보호용 시트
10: 기재층
20: 하드코팅층
30: 점착제
40: 이형지

Claims (14)

  1. 하드코팅층 및 기재층을 포함하고,
    상기 기재층은 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트이고,
    상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌 및 디엔의 공중합체이고, 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEPS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 (SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌 (SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌 (SIBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌 (SEPSEP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 인장강도가 40Mpa 내지 60Mpa이고,
    상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 신율이 350% 내지 500 %인
    자동차 도막 보호용 시트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는
    자동차 도막 보호용 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머의 함량은 상기 기재층 조성물 100 중량부 대비 30중량부 내지 70중량부인
    자동차 도막 보호용 시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 석유수지는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 인덴, 메틸인덴 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 모노머의 중합체인
    자동차 도막 보호용 시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 석유수지의 중량평균분자량은 1,000g/mol 내지 22,000 g/mol 인
    자동차 도막 보호용 시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌계 석유수지의 함량은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 30 중량부 내지 80 중량부인
    자동차 도막 보호용 시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 올레핀계 수지의 함량은 상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머 100 중량부 대비 5 중량부 내지 70 중량부인
    자동차 도막 보호용 시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기재층 조성물의 유리전이온도(Tg)가 -40℃ 내지 20℃인
    자동차 도막 보호용 시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재층 조성물은 오일을 포함하지 않는
    자동차 도막 보호용 시트.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 석유수지 및 올레핀계 수지를 포함하는 기재층 조성물의 압출 시트인 기재층을 제조하는 단계; 및
    상기 기재층의 일면에 하드코팅층 조성물을 도포하여 하드코팅층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 스티렌계 열가소성 엘라스토머는 스티렌 및 디엔의 공중합체이고, 스티렌-에틸렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEEPS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌 (SEPS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌 (SEBS), 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌-에틸렌부틸렌 (SEBSEB), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 스티렌-이소프렌-부타디엔-스티렌 (SIBS), 스티렌-에틸렌프로필렌-스티렌-에틸렌프로필렌 (SEPSEP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하고,
    상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 인장강도가 40Mpa 내지 60Mpa이고,
    상기 기재층은 ASTM D638-95에 의한 신율이 350% 내지 500 %인
    자동차 도막 보호용 시트의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압출시트에 전자빔을 조사하여 기재층을 제조하는
    자동차 도막 보호용 시트의 제조방법.
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