KR102497017B1 - LiDAR 기능 향상을 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자율주행 차량에 적합한 아크릴폴리올계 서페이서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도포되는 도막이 근적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR 기능을 향상시킴으로서 4차 산업기반 스마트 모빌리티인 자율주행이 가능토록 하기 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 서페이서 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서, 상기 주제는 아크릴폴리올수지 15~20중량%, 탄산칼슐 20~30중량%, 티타늄 디옥사이드 15~20중량%, 탈크 10~15중량%, 인산아연안료 5~10중량%, 표면첨가제 0.1~0.5중량%, 유동성조정제 0.1~1중량%로 이루어진다.
본 발명에 따른 서페이서 조성물은 종래의 서페이서와 동일한 물성을 유지하면서도 근적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR 기능을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 서페이서 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서, 상기 주제는 아크릴폴리올수지 15~20중량%, 탄산칼슐 20~30중량%, 티타늄 디옥사이드 15~20중량%, 탈크 10~15중량%, 인산아연안료 5~10중량%, 표면첨가제 0.1~0.5중량%, 유동성조정제 0.1~1중량%로 이루어진다.
본 발명에 따른 서페이서 조성물은 종래의 서페이서와 동일한 물성을 유지하면서도 근적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR 기능을 향상 시킬 수 있다.
Description
본 발명은 자율주행 차량에 적합한 아크릴폴리올계 서페이서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도포되는 도막이 근적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR(Light Detection and Ranging, 이하 LiDAR) 기능을 향상시킴으로서 4차 산업기반 스마트 모빌리티인 자율주행이 가능토록 하기 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 종래의 아크릴폴리올계 서페이서와 동등한 물성을 보유하면서도 근적외선(905nm)의 반사율을 향상시킬 수 있도록 고안되었다.
미래 핵심산업기술인 자율주행은 특정 파장(905nm)에서 차량의 움직임을 자동으로 제어할 수 있도록 고안되었다. 특히 안전 및 사고회피 기술 구현에 필수적인 사물 피도체 감지용 LiDAR 인지 대응형 자동차는 자율주행에 필수요소이다.
LiDAR 기반 자율주행에 필요한 코팅소재는 LiDAR에 높은 반사 신호를 제공하며 특히 정확한 거리와 공간정보 인식을 통해 오작동을 방지하고 선택적 고검출로 자율주행차의 사고 예방·회피가 가능하게 하는 기술이다.
자동차보수작업은 보통 하도작업과 중도 서페이서 작업 그리고 색도료를 도장하여 마무리한다. 본 발명의 대상인 중도 서페이서는 소지나 구도막 등에 도장되어 부착력을 증진시키고, 도막 면을 매끄럽게 만드는 것으로 보수도장 작업에 필수적인 요소이다.
근적외선(905nm) 반사율은 가시광선과는 다르게 코팅소재의 색도료(상도) 도막과 함께 눈에 보이지 않는 서페이서(중도) 도막에서까지 영향을 받는다. 이는 LiDAR의 기능이 상대적으로 떨어지는 Dark-tone 계열에도 영향을 주어 반사율을 높일 수 있도록 도움을 준다.
본 발명은 상기와 같은 배경 하에서 창안된 것으로서, 자동차보수도장에 필요한 서페이서를 이용하여 근적외선(905nm) 반사율을 개선하는 것을 주된 목적으로 한다.
이로써 우수한 승용차 및 상용차용 서페이서를 제공할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 서페이서 조성물은 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서,
상기 주제는 아크릴폴리올수지 15~20중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탄산칼슘 20~30중량%, 티타늄 디옥사이드 15~20중량%, 탈크 10~15중량%, 인산아연안료 5~10중량%, 표면첨가제 0.1~0.5중량%, 유동성조정제 0.1~1중량%, 용제 16~30중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 티타늄디옥사이드는 Color CIE L* 99~100, Oil Absorption 12~14%, Particle Size 0.36㎛인 것을 특징으로 한다.
또한 아크릴폴리올수지는 NCO와 가교결합을 하는 열경화형 수지로 1~1.5의 OH기를 포함하며 유리전이온도(Tg) 값이 30~35이고,
탄산칼슘은 입자크기가 3~7㎛이며,
탈크는 입자크기가 4~6㎛이고,
인산아연안료는 ZnO의 함량이 53~70%이며,
표면첨가제는 실리콘계, 유동성조정제는 헥토라이트 유기유도체인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 아크릴폴리올계 서페이서 조성물은 승용차 및 상용차에 적용되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 근적외선(905nm)의 반사율을 높여 LiDAR(Light Detection and Ranging) 향상을 가능하게 하는 아크릴폴리올계 서페이서 조성물에 관한 것이다. 이는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형인데, 본 발명의 핵심 요지는 주제에 있다. 바꾸어 말해 경화제는 본 발명의 특징이 아니며, 실시자가 적절히 선택하여 사용하면 된다.
또한 위 성분 이외에 건조와 도료 점도 조절을 위해 건조촉진제와 용제가 더 사용될 수 있다.
다음으로, 각 성분을 상기와 같이 제한한 이유에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 아크릴폴리올 수지는 주제 성분의 주성분이며 도막의 건조성 및 부착성에 가장 큰 영향을 주는 원재료로서, 15중량% 미만으로 첨가되면 내충격성, 굴곡성 및 부착성, 안료 팅(Wetting)성 등이 저하되며, 20중량% 초과하여 첨가하면 상대적으로 체질안료의 함량이 낮아져 연마성, 건조성 등에 영향을 주기 때문에 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 탄산칼슘은 도료의 백색도와 살오름성을 부여하는 원재료로서 20중량% 미만으로 사용하면 도막의 살오름성이 떨어지며, 30중량% 이상을 적용하면 다른 성능이 필요한 원재료 사용이 어려워진다.
상기 티타늄 디옥사이드는 도료의 백색도를 나타내는 원재료로서 15중량% 이하로 사용하면 도료의 백색도가 떨어지고, 본 발명에서 가장 중요한 고려요소인 근적외선(905nm) 반사율이 떨어지며, 20중량% 이상으로 적용되면 연마성이 떨어져 서페이서 기능이 저하되므로 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 탈크는 연마성을 부여하는 원재료로서 10중량% 미만이면 연마성이 저하되고, 15중량%를 초과하면 작업성, 내충격성, 내굴곡성, 부착성 및 도막외관이 저하된다.
상기 표면첨가제는 도막 면을 매끄럽게 잡아주는 기능을 하는 것으로서, 구체적으로 실리콘계가 사용되며, 0.1중량% 미만으로 첨가되면 그 효과가 저하되고 0.5중량%를 초과하여 첨가되면 상도 색도료와 부착력이 떨어지기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 유동성조정제는 도료 내에 체질안료들의 침전을 안정적으로 막아주는 역할을 하며, 도장 후 도포된 도료의 흐름성 잡아주는 역할을 한다. 유동성 조절제는 구체적으로 헥토나이트 유기유도체를 사용하며, 0.1중량% 미만으로 첨가되면 효과가 없고, 1중량% 초과하면 유동성이 너무 높아져 작업성이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 서페이서 조성물은 종래의 서페이서에 비해 근적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 서페이서 조성물은 종래의 서페이서와 동일한 물성을 유지하여 자동차보수도장 작업에 영향을 주지 아니한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시 예에 따른 서페이서 조성물은 하기 표 1과 같은 조성을 갖는다.
| 성분명 | 함량(중량%) | 제조사 정보 / 제품명 |
| 아크릴폴리올수지 | 15~20 | 강남제비스코 / A-829-JT |
| 탄산칼슘 | 20~30 | 오미아코리아 / Omyacarb-5 |
| 티타늄디옥사이드 | 15~20 | DUPON / TiO2 R-706 |
| 탈크 | 10~15 | KOCH / KCM-6300 |
| 인산아연안료 | 5~10 | 한창 / 인산아연 |
| 표면첨가제 | 0.1~0.5 | BYK / BYK-331 |
| 유동성조정제 | 0.1~1 | ELEMENTIS / Bentone#38 |
| 건조촉진제 | 0.01~0.1 | 케이에스켐텍 / TL-10 |
| 용제1 | 3~5 | 한국알콜 / n-Butyl Acetate |
| 용제2 | 3~5 | 켐트로닉스 / DOWNOL PMA |
| 용제3 | 5~10 | GS칼텍스 / XYLENE |
| 용제4 | 5~10 | GS칼텍스 / TOLUENE |
이상과 같은 성분을 순차적으로 투입하여 교반설비를 이용하여 교반한다. 이때 교반을 통해 도료의 입도를 떨어뜨려야 하며, 분산기를 이용할 경우 도료의 백색도가 떨어질 수 있으니 주의해야 한다.
이와 같이 제조된 주제와 일반적인 이소시아네이트(NCO) 경화제를 혼합하여 도막을 형성한 후 물성을 평가한 결과를 하기 <표 2>에 나타내었다. 측정방법은 한국 산업 규격(KS)을 인용하였으며, 한국 산업 규격(KS)에 측정 방법이 나와 있지 않는 경우에는 보편화되어 있는 측정 방법을 사용하였다. 또한 LiDAR 반사율은 Ocean Optics사의 Maya 2000Pro를 이용하여 400~1100nm 파장 범위를 측정하였다.
| 항목 | 주제 |
혼합물
(주제+경화제) |
비고 |
| 점도(KU) | 100 | - | 25℃ |
| 비중 | 1.65 | - | - |
| 내충격성 | - | 양호 | 스프레이, 300g x 50cm |
| 내굴곡성 | - | 양호 | 스프레이, 180° 절곡 양호 |
| 지촉건조 | - | 7분 | 10분 이하 (20℃) |
| 부착성 | - | 100/100 | CrossCut, 100/100 |
| 도막외관 | - | 양호 | 면의 매끄러움성 및 메꿈성 |
| 연마성 | - | 양호 | - |
| 작업 편의성 | - | 양호 | 스프레이 |
상기 표 2에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 서페이서 도막의 물성은 기존 자동차보수도장에서 필요한 부분을 모두 충족하였다. 또한 작업성 및 건조성 등에서도 양호하게 나타나 보수도장에 전혀 무리가 없음을 확인하였다.
또한 본 발명에 따른 서페이서 조성물이 근적외선(905nm) 반사율에 어떠한 영향을 미치는지 색상별 LiDAR 반사율을 측정하였다.
상기 시편은 본 발명으로 조성된 백색 서페이서, 그리고 기성 제품인 흑색 서페이서(강남제비스코, P504 칼라 프라서페 흑색)와 실버 서페이서(강남제비스코, 아크레탄 실버)를 도장한 시편이다.
상기 시편은 3가지 서페이서에 동일한 색도료를 도장한 시편이다. 동일한 색도료를 도장함으로써 외관상 색상은 같지만 밑에 층에 도장된 서페이서의 차이가 근적외선(905nm) 반사율에 어떠한 영향을 주는지 측정하기 위함이다.
| 구분 | Reflection | ||
| Wavelength | White / TiO2 | Black / Carbon | Silver / Aluminum |
| 905nm | 46.5 | 14.2 | 37.4 |
| 색도료 ‘L’값 | 31.51 | 31.81 | 32.84 |
상기 시편 색도료의 ‘L’값은 3가지 시편이 모두 유사하게 나타났다.(색도료의 ’L'값은 밝기를 나타내는 수치로 근적외선(905nm) 반사율에 가장 영향을 많이 미치는 값이다)
상기 표에서 중요하게 관찰해야 할 부분은 본 발명으로 조성된 백색 서페이서의 반사율이 흑색(Black), 실버(Aluminium)에 비해 높게 측정되었다는 점이다.
위 결과를 통해 본 발명의 조성물을 통해 근적외선(905nm)의 반사율을 높여 LiDAR 성능 향상을 얻을 수 있으며, 자동차보수도장 작업성에도 양호함을 알 수 있다.
Claims (4)
- 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서,
상기 주제는 아크릴폴리올수지 15~20중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탄산칼슘 20~30중량%, 티타늄 디옥사이드 15~20중량%, 탈크 10~15중량%, 인산아연안료 5~10중량%, 표면첨가제 0.1~0.5중량%, 유동성조정제 0.1~1중량%, 용제 16~30중량%로 이루어지며,
적외선(905nm)에서 반사율을 높여 LiDAR(Light Detection and Ranging) 기능이 향상되는 것을 특징으로 하는 아크릴폴리올계 서페이서 조성물. - 제1항에 있어서,
티타늄디옥사이드는 Color CIE L* 99~100, Oil Absorption 12~14%, Particle Size 0.36㎛인 것을 특징으로 하는 아크릴폴리올계 서페이서 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
아크릴폴리올수지는 NCO와 가교결합을 하는 열경화형 수지로 1~1.5의 OH기를 포함하며 유리전이온도(Tg) 값이 30~35이고,
탄산칼슘은 입자크기가 3~7㎛이며,
탈크는 입자크기가 4~6㎛이고,
인산아연안료는 ZnO의 함량이 53~70%이며,
표면첨가제는 실리콘계, 유동성조정제는 헥토라이트 유기유도체인 것을 특징으로 하는 아크릴폴리올계 서페이서 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 서페이서 조성물은 승용차 및 상용차에 적용되는 것을 특징으로 하는 아크릴폴리올계 서페이서 조성물.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210112912A KR102497017B1 (ko) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | LiDAR 기능 향상을 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210112912A KR102497017B1 (ko) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | LiDAR 기능 향상을 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR102497017B1 true KR102497017B1 (ko) | 2023-02-07 |
Family
ID=85221531
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210112912A KR102497017B1 (ko) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | LiDAR 기능 향상을 위한 아크릴폴리올계 서페이서 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102497017B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000302758A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-10-31 | Ciba Specialty Chem Holding Inc | ヒドロキシ−置換されたｎ−アルコキシ立体障害性アミン |
| JP2011131407A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Toyobo Co Ltd | 成型用ハードコートフィルム |
| WO2013161894A1 (ja) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム、電子デバイス用基板および電子デバイス |
| KR20170080850A (ko) * | 2015-12-30 | 2017-07-11 | 주식회사 케이씨씨 | 자동차 보수용 서페이서 도료 조성물 |
-
2021
- 2021-08-26 KR KR1020210112912A patent/KR102497017B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20170080850A (ko) * | 2015-12-30 | 2017-07-11 | 주식회사 케이씨씨 | 자동차 보수용 서페이서 도료 조성물 |
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