KR20010034259A - 유연한 내후성 페인트 필름 또는 전사용으로 적합한 장식시트기재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페인트 필름으로 유용한 유연성의 내후성 장식 시트기재에 관한 것으로서, 상기 시트기재는 대체로 투명한 플루오로폴리머 투명 코팅층에 중첩되는 착색된 플루오로폴리머 기저 코팅층을 포함하며, 기저 코팅층의 플루오로폴리머 조성물은 투명 코팅층보다 큰 연신율을 가진다. 기저 코팅층 및 투명 코팅층 각각은 플루오로폴리머 조성물 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 포함하며, 기저 코팅층은 플루오로폴리머의 코폴리머 조성물을 포함하고, 투명 코팅층은 플루오로폴리머의 호모폴리머 조성물을 포함한다. 기저 코팅층에 사용되는 플루오로폴리머 조성물은 약 300% 이상의 파단시 제조 연신율을 가지며, 투명 코팅층에 사용되는 플루오로폴리머 조성물은 약 50 내지 250%의 파단시 제조 연신율을 갖는다. 투명 코팅층 및 기저 코팅층은 폴리에스테르 운반체 시트상에 캐스팅한다. 접착제층은 다른 폴리에스테르 운반체 시트상에 캐스팅하여 접착제층을 운반체 시트상에 제거 가능하게 접착시킨다. 그런 다음, 접착제층을 기저 코팅층에 적층한다.

Description

유연한 내후성 페인트 필름 또는 전사용으로 적합한 장식 시트기재 {DECORATIVE SHEET MATERIAL SUITABLE FOR USE AS A FLEXIBLE WEATHERABLE PAINT FILM OR DECAL}
자동차 산업에서 자동차에 스타일링 특징을 부여하기 위하여 감압 접착제에 의하여 탑재되는 플라스틱 필름이 사용된다. 이러한 필름은 내부에 착색되어 프린팅 및 탑 코팅되거나, 광택성 기저 코팅/투명 코팅 페인트의 최종 형태를 돋보이게 하기 위하여 적층할 수 있다. 오랜 동안, 장식 필름용 폴리머 빌딩 블록으로는 가소화 폴리비닐 클로라이드(PVC)가 사용되어 왔으며, 대표적인 예로는 3M에 의하여 제조되는 Scotchcal이 있다. 제조 시에는, 가소화 PVC를 투명하게 처리하거나 착색시켜 색에 대한 요구치를 충족시키고, 플라티솔(platisol) 또는 오르가노솔로 캐스팅 매질 상에 캐스팅한 뒤, 건조 오븐을 통과시켜 잔류 용매를 제거하고 조성물을 연속 필름으로 용융시킨다. 제2 공정에서, 용매로 실리콘 코팅된 릴리스 라이너 상에 감압 아크릴 접착제를 코팅한 다음, 건조 오븐에 넣어 용매를 제거한 뒤, 주형 PVC에 적층한다. PVC 필름을 제조하는데 사용되는 주조 기판은 제조 과정 중에 제거하거나 제조 공정이 끝난 후에 제거한다. PVC 필름은 프린트 및/또는 탑 코팅하거나 원하는 형태로 다이 커팅하여 바람직한 디자인으로 완성한다.
그러나, 상기에 기재된 종래의 가소성 필름에 PVC를 사용하면 여러 가지 문제가 발생한다. 최근에는 시각적 측면 및 성능적인 측면 모두에 대한 소비자의 요구가 증대되고 환경 제제는 점점 더 엄격해지고 있다. PVC 화학은 최근 자동차 산업에서 추구하는 확대된 내후성에 대한 요구치를 충족시킬 수 없으며, 자동차 산업에서는 많은 환경관련 문제로 인하여 염소-함유 물질의 사용을 외면하고 있다. 또한, PVC 폴리머 제조에 사용되는 가소제는 플라스틱 필름이 시간이 지날수록 인접 층으로 침투하는 경향이 있다. 가소제가 감압 접착제 층으로 침투되면 접착성 결합이 약화될 수 있다. 마찬가지로, 가소제가 투명 코팅층으로 침투되면 표면광택이 손실되거나 박리현상이 초래될 수 있다. 끝으로, PVC 페인트 필름은 자동차 산업에서 요구하는 고광택의 "페인트와 같은" 외관이 부족하다.
PVC 폴리머 사용에 대한 불만족은 차체 패널의 표면에 사용되는 장식 시트의 성능 및 외관을 개선시키고자 하는 시도로 이어졌다. 이러한 시도의 예로는 미국 특허 제5,518,786호(Johnson '786)가 있다. Johnson '786 특허에는 주로 플루오로 카본 수지 및 아크릴 수지를 함유하는 선택적으로 투명한 내후성 폴리머로 이루어지는 투명 코팅을 포함하는 다층 가소성 필름이 기재되어 있다. 이러한 투명 코팅을 사용하면 내후성 및 고광택/영상의 선명도(Distinctness of Image; DOI)가 달성된다. Johnson '786 특허에는 또한 폴리에스테르 필름 상에 감압 접착제를 코팅함으로써 DOI를 더 증대시키는 방법이 기재되어 있다. 그러나, Johnson '786 특허의 기저 코팅은 하나 이상의 가소화 PVC 폴리머 층으로 이루어지기 때문에 환경 및 재생 문제와 관련해서는 완전하지 못하다. 또한, 가소제 침투는 Johnson '786 특허의 필름의 장기적인 성능에 영향을 줄 수 있다.
자동차의 외부 용도로 적합하기 위해서는 페인트 마감재가 자동차 제조자의 내구성 규격뿐 아니라 시각적 외관도 충족시킬 수 있어야 한다. 시각적 외관에 대한 중요 테스트 중 하나가 DOI와 관련된다. DOI는 마감 표면에 의하여 반사되는 영상의 투명도에 대한 측정값이다. DOI는 Dorigon 광택 측정기(Hunterlab 제조), QMS-BP(Autospect사 제조), 및 GLOW-BOX(I2R사 제조)를 포함하는 다양한 기구 중 하나를 사용하여 측정할 수 있다. UV 내성에 의하여 부분적으로 측정되는 마감재의 내후성도 중요한 인자중 하나이다. 또한, 페인트 마감재는 페인트 마감재를 입체적으로 복잡한 기재 표면에 도포 및 복원시킬 수 있는 충분한 실온 연신율을 가져야 한다.
따라서, 당 기술 분야에는 내구성 및 자동차 외부에 필요한 외관 특성을 가지며 수동으로 도포 및 복원하는데 필요한 실온 연신율을 가지는 곡면의 외부 형상을 가지는 부재 또는 패널에 도포하기 위한 가소성 페인트 필름 및 PVC 폴리머를 함유하지 않는 가소성 페인트 필름이 요구된다.
본 발명은 시트기재, 특히 페인트와 같은 외관이 요구되는 자동차 및 기타 표면에 대한 유연한 내후성 페인트 필름의 용도로 적합한 시트기재에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 장식 시트기재의 단면도.
도 2는 본 발명의 장식 시트기재의 제조 과정을 개략적으로 도시한 블록도.
본 발명은 가소화 PVC 폴리머를 사용하지 않으면서, 용이한 도포를 위하여 전반적으로 우수한 연신율을 가지며 우수한 표면 내후성 및 경도를 가지는 시트기재를 제공한다. 본 발명은 투명 코팅층보다 연신율이 큰 조성물로 이루어진 기저 코팅층을 제작함으로써, 수동 도포 및 복원이 가능한 페인트 필름 또는 전사 필름을 제조할 수 있다.
이러한 본 발명의 유익한 특성은 페인트 필름으로 유용한 다층의 유연성 전사 시트기재에 의하여 실현된다. 대체로 투명한 플루오로폴리머 투명 코팅층을 매끈하게 표면처리된 필름 운반체, 바람직하게는 PET 필름 운반체 상에 캐스팅하거나 분무 또는 코팅하여 투명 코팅층을 필름 운반체에 제거 가능하게 접착시킨다. 그런 다음, 투명 코팅층 위에 착색 플루오로폴리머 기저 코팅층을 캐스팅하거나 분무 또는 코팅한다. 실리콘으로 코팅된 릴리스 라이너, 바람직하게는 PET 또는 폴리올레핀 릴리스 라이너 상에 감압 접착제층을 코팅하여 감압 접착제층을 릴리스 라이너의 한쪽 표면에 제거 가능하게 접착시킨다. 그런 후에, 착색 플루오로폴리머 기저 코팅층의 표면 아래에 감압 접착제층을 적층한다. 각각의 기저 코팅층 및 투명 코팅층은 플루오로폴리머 조성물 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 포함한다.
플루오로폴리머 조성물은 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물이며, 이때 각 층의 특정한 조성물은 기저 코팅층이 투명 코팅층보다 상대적으로 큰 연신율을 가지도록 하기 위하여 선택된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 투명 코팅층은 플루오로폴리머의 호모폴리머 조성물을 함유하며, 기저 코팅층은 플루오로폴리머의 코폴리머 조성물을 함유한다. 플루오로폴리머의 호모폴리머 조성물은 약 50% 내지 250%의 파단시 제조 연신율(produced elongation)을 가져야 한다. 플루오로폴리머의 코폴리머 조성물은 약 300% 내지 400%의 파단시 제조 연신율을 가져야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 아크릴 폴리머 조성물은 폴리에틸 메타크릴레이트이다.
이하는 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 자세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 많은 형태로 구현될 수 있으며 이상에 설정된 실시예에 의하여 제한받지 않는다. 즉, 본 발명의 실시예는 본 발명을 보다 상세하고 완전하게 설명하기 위한 것이다. 당업자는 본 발명의 범위를 충분히 이해할 수 있을 것이다. 동일 부호는 동일한 구성요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 장식 시트기재(10)를 개략적으로 도시한 것이다. 시트기재(10)는 필름 운반체(20)의 한쪽 면에 캐스팅 또는 코팅된 대체로 투명한 플루오로폴리머 투명 코팅층(18), 투명 코팅층(18) 위에 캐스팅되거나 분무 또는 코팅된 착색 플루오로폴리머 기저 코팅층(16), 및 릴리스 라이너(12)의 한쪽 면에 제거 가능하게 접착되고 착색 기저 코팅층(16)에 적층 또는 부착된 감압 접착제층(14)을 포함한다. 도 2는 본 발명의 페인트 필름을 제조하는 기본 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
필름 운반체(20)는 고광택 표면을 가지는 폴리에스테르 캐스팅 필름을 포함한다. 필름 운반체(20)는 마무리된 복합 시트에 고광택 및 우수한 DOI를 부여하기 때문에 광택 도포에 있어 중요하다. 필름 운반체(20)는 훼손을 방지하고 기재상에 필름의 도포를 용이하게 하는 보호층을 제공하는 보호용 마스킹 필름으로 대체된다. 필름 운반체(20)의 바람직한 필름 두께는 약 2 밀(0.002 인치)이다.
필름 운반체 시트(20)의 제조용으로 바람직한 기재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다. 캐스팅을 위한 운반체로서 유용한 PET 필름은 궁극적인 용도에 따라 여러 등급으로 제조된다. 그중 최상품은 롤 와인딩(roll winding) 시의 개선된 슬립을 위하여 표면을 거칠게 하는 미립자 물질을 함유한다. 그러나, 이러한 첨가제는 투명 코팅의 표면 헤이즈를 증가시키고 광택 및 DOI를 저하시키기 때문에 필름 마무리 도포용으로는 바람직하지 못하다. 상업적으로 이용 가능하고 본 발명의 용도로 바람직한 필름은 슬립 첨가제를 함유하지 않는 PET 필름이다.
투명 코팅층(18)은 액체 상태의 필름 운반체 시트(20)의 표면상에 얇은 필름의 형태로 코팅되는 대체로 투명한 열가소성 코팅 조성물로 이루어진다. 바람직한 투명 코팅층의 두께는 약 1 밀(0.001 인치)이다. 투명 코팅(18)은 역방향 롤 코팅법(reverse roll coating technique) 또는 측정후 코팅법(postmetered coating technique)과 같은 종래의 코팅 방법 또는 캐스팅 방법을 사용하여 운반체 시트(20)상에 코팅한다. 당 기술분야에 공지된 측정후 코팅법이 바람직하다. 측정후 코팅 방법은 필름 운반체 시트가 도포기 롤을 통과할 때 투명 코팅층(18)을 필름 운반체 시트(20)에 코팅하는 단계를 포함한다. 이어서, 코팅된 필름 운반체 시트(20)는 도포기 롤 사이 및 도포기 롤과 소정의 거리를 유지하는 도포기 롤과 동일한 방향으로 회전하는 측정 롤 사이를 통과한다. 코팅 두께는 도포기와 측정 롤 사이의 거리에 따라 결정된다.
그런 다음, 종래의 건조법을 사용하여 투명 코팅층(18)을 건조시킨다. 투명 코팅층(18)은 각각의 연속 가열영역이 점진적으로 온도를 상승시키도록 작동되는 다수의 가열영역을 가지는 오븐에서 건조하는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 것은 약 240℉ 내지 375℉ 온도의 6개의 가열영역을 가지는 오븐에서 투명 코팅(20)을 건조시키는 것이다.
투명 코팅층(18)은 열가소성 플루오로폴리머 조성물 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물로 이루어진다. 바람직한 실시예에서, 투명 코팅층(18)에 사용되는 플루오로폴리머 조성물은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)이어야 한다. PVDF 성분은 아크릴 수지 성분과 혼합되는 경우에 뛰어난 내구성 및 내후성뿐 아니라 우수한 실온 연신 특성을 제공하기 때문에 바람직하다. PVDF 호모폴리머는 약 50% 내지 250%의 파단시 제조 연신율을 가져야 한다. 여기서 "제조 연신율"이란 제조시 또는 제조 직후(숙성되기 전)의 연신율을 의미한다. 투명 코팅층(18)은 약 50 내지 75 중량%의 플루오로폴리머 조성물을 함유해야 한다. 투명 코팅용으로 바람직한 PVDF 물질로는 KYNAR(Elf ATochem사 제품명)이 공지되어 있다.
KYNAR은 화학적으로 불활성이 뛰어나며 산화제, 산, 및 염기에 대하여 강한 내성을 가지는 분자량이 큰 열가소성 폴리머이다. 또한, KYNAR은 UV 광선에 노출되거나 격렬한 기후 조건하에서도 뛰어난 안정성 및 우수한 기계적 강도를 나타낸다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 투명 코팅층(18)에 KYNAR 500을 사용한다.
아크릴 수지 성분은 PVDF 플루오로폴리머와 상용 가능하다는 점에서 바람직하다. 첨가되는 아크릴 수지의 함량은 건조 필름 형태의 대체로 투명한 투명 코팅층을 얻기에 충분한 양이라야 한다. 투명 코팅의 DOI, 광택, 경도, 및 투명도는 아크릴 수지의 함유량 증가와 함께 비례적으로 증가한다. 그러나, 아크릴 수지의 함유량이 증가되면 연신율이 감소한다. 따라서, 첨가되는 아크릴 수지의 함량은 연신율 및 외관을 상호 충족시킬 수 있는 함량이라야 한다. 투명 코팅층(18)은 약 25 내지 50 중량%의 아크릴 수지를 함유해야 한다. 본 발명의 용도로 바람직한 아크릴 수지는 ELVACITE(Du Point사의 제품명)과 같은 폴리에틸 메타크릴레이트이며, 그중 특히 바람직한 폴리에틸 메타크릴레이트는 ICI에 의하여 제조되는 ELVACITE 2042이다.
투명 코팅층(18)은 PVDF 용액 및 아크릴 수지 용매로 제조될 수 있다. 반대로, 투명 코팅(18)은 아크릴 수지 용액 중의 PVDF 분산액으로 제조될 수도 있다. 바람직한 제조 방법은 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DB Acetate), 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PM Acetate), 및 디메틸 프탈레이트(DMP) 용액내에 PVDF 및 아크릴 수지 성분을 혼합하는 것이며, 상기 용액에 UV 차단제, 바람직하게는 TINUVIN 900을 첨가한다.
기저 코팅층(16)은 역방향 롤 코팅법 또는 측정후 코팅법과 같은 종래의 다양한 코팅법 및 캐스팅법 중 하나를 사용하여 투명 코팅층(18)에 도포할 수 있다. 투명 코팅층(18)의 코팅 방법으로 상기에 기재된 방법과 같은 측정후 코팅법이 바람직하다.
그런 후에 종래의 건조법을 사용하여 기저 코팅층(16)을 건조시킨다. 기저 코팅층(16)은 각각의 연속 가열영역이 점진적으로 온도를 상승시키도록 작동되는 다수의 가열영역을 가지는 오븐에서 건조시키는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 것은 가열영역의 온도가 약 270℉ 내지 400℉ 가량인 6개의 가열영역을 가지는 오븐에서 기저 코팅(16)을 건조시키는 것이다. 기저 코팅(16)의 바람직한 두께는 약 1.5 내지 2.0 밀(0.0015 내지 0.0020 인치)이다.
기저 코팅층(16)은 자동차 외부에 필요한 외관을 제공하기 위하여 균일하게 도포된 안료을 함유하는 유연성 합성 수지 코팅 조성물을 포함한다. 기저 코팅층(16)은 열가소성 플루오로폴리머 조성물 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 함유한다. 본 발명의 용도로 바람직한 폴리머 혼합물은 폴리에틸 메타크릴레이트 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 코폴리머의 혼합물이다. PVDF 코폴리머는 투명 코팅층(18)에 사용되는 PVDF 호머폴리머보다 우수한 연신율을 제공하기 때문에, 제조되는 필름의 연신율이 증가한다. PVDF 코폴리머는 약 300% 내지 400%의 파단시 제조 연신율을 가져야 한다. 바람직한 PVDF 코폴리머로는 KYNAR 2751 및 SOLEF 21508/1001(Elf Atochem사 제품), 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP)의 코폴리머(Solvay사 제품)가 있다. 바람직한 실시예에서, 코폴리머는 공기 분쇄기(air mill)에서 최대 입자 사이즈 18.5 ㎛ 이하 및 평균 입자 사이즈 8.0 ㎛ 이하의 입자로 처리된다. 아크릴 폴리머로는 ELVACITE 2042가 바람직하다. 기저 코팅층(16)은 약 15 내지 35 중량%, 바람직하게는 20 중량%의 아크릴 수지를 함유해야 한다. 기저 코팅(16)에 사용되는 특정 안료는 원하는 색상에 따라 선택된다. 사용되는 기저 코팅(16)은 종래의 안료뿐 아니라 금속 플레이크 또는 진주정을 포함할 수 있다.
기저 코팅층(16)은 PVDF 용액 및 아크릴 수지 용매로 제조될 수 있다. 반대로, 기저 코팅은 아크릴 수지 용액 중의 PVDF 분산액으로 제조될 수도 있다. 바람직한 제조 방법은 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DB Acetate) 및 디메틸 프탈레이트(DMP) 용액내에서 PVDF 및 아크릴 수지 성분을 혼합하는 것이다. 또한, 기저 코팅층(16)은 메틸 에틸 케톤(MEK) 또는 N-메틸-2-피롤리돈(예를 들면 M-PYROL, GAF사 제품)과 같은 용매 용액으로 코팅될 수도 있다. 바람직한 실시예에서는 UV 차단제 및 장해 아민 안정화제, 바람직하게는 TINUVIN T-384 및 TINUVIN T-123 각각이 상기 용액에 첨가된다.
감압 접착제층(14)은 먼저 릴리스 라이너(12)상에 코팅하고 건조시킨 후, 기저 코팅(16)에 적층한다. 접착제층(14)은 자동차의 외부 패널과 같은 기재 표면에 페인트 필름을 결합시킨다. 선택된 접착제는 얇은 초기 두께를 나타내어 페인트 필름의 복원을 용이하게 할 수 있는 것이 바람직하다. 감압 접착제층(14)은 개별적인 공정을 통해 용액으로 코팅되거나 매끈하게 표면처리된 폴리에스테르 또는 폴리올레핀 캐스팅 시트 또는 라이너로 열-용융 압출될 수 있다. 접착제층(14)이 용액으로부터 코팅되는 경우에는 종래의 건조 공정을 사용하여 접착제를 건조시킨다. 바람직한 접착제 코팅(14)은 아크릴계 합성 수지 물질을 포함한다. 특히, Monsanto 2591 또는 1159가 감압 접착제로 바람직하다. 표면의 규칙성은 투명 코팅(18)을 통해 반사되어 최종 제품의 외관에 영향을 주기 때문에 릴리스 라이너(12)가 매끈한 표면을 가지는 것이 중요하다. 바람직한 실시예에서는 실리콘 코팅된 PET 또는 폴리올레핀 라이너를 릴리스 라이너(12)로 사용한다.
본 발명에는 투명 코팅/기저 코팅 플루오로폴리머 조성물의 다른 혼합물이 사용될 수도 있다. 기저 코팅층 및 투명 코팅층 모두를 PVDF 호모폴리머를 사용하여 제조할 수도 있다. 그러나, 이런 경우에는 PVDF의 결정화로 인하여 시간의 경과와 함께 연신율이 저하된다. 낮은 연신율 또는 취성은 필름의 도포 및 복원을 더욱 어렵게 만든다. 마찬가지로, 기저 코팅층 및 투명 코티층 모두를 PVDF 코폴리머를 사용하여 제조할 수도 있다. 이 경우에는 연신율이 너무 높아 도포 또는 복원되는 동안 필름이 신장되기 쉬우며 형태가 뒤틀리기 쉬워진다. 또한, 코폴리머 투명 코팅은 호모폴리머로 이루어지는 투명 코팅보다 흠집이 생기기 쉽고 경도 요구값을 충족시키지 못한다. 반면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서, PVDF 호모폴리머 및 PVDF 코폴리머를 함께 혼합하여 페인트 필름층의 한면 또는 양면에 플루오로폴리머 조성물을 제조할 수도 있다.
본 발명의 페인트 필름은 자동차 외부 마감재용으로 충분한 경도 및 내후성과 함께 고광택/우수한 DOI를 겸비한다. 본 발명은 또한 가소화 PVC를 사용하지 않고도 도포 및 복원에 용이한 우수한 실온 연신율을 가지는 페인트 마감재를 제공한다. 본 발명은 투명 코팅 조성물에는 PVDF 호모폴리머를 사용하고 기저 코팅 조성물에는 PVDF 코폴리머를 사용함으로써, 내구성 및 고광택과 함께 우수한 연신율 을 겸비하게 되었다.
실시예 1
수동 도포 및 복원의 관점에서 필름 재료를 평가하였다. 각각의 샘플 세트는 상기에 기재된 플루오로폴리머 조성물의 3가지 혼합물 중 각각 하나의 실시예를 포함한다: PVDF 코폴리머 기저 코팅/투명 코팅, PVDF 호모폴리머 기저 코팅/투명 코팅, 및 PVDF 호모폴리머 투명 코팅/PVDF 코폴리머 기저 코팅.
제1 샘플 세트의 경우, 투명 코팅층을 PET 라이너상에 캐스팅한 다음, 기저 코팅층을 착색시킨 후, 투명 코팅층상에 캐스팅하여 기저 코팅/투명 코팅을 만들었다. 기저 코팅층 및 투명 코팅층은 1 밀 두께로 만들었다. Monsanto 1159 감압 접착제를 PET 릴리스 페이퍼 상에 코팅하고 기저 코팅/투명 코팅 샘플에 적층하여 샘플을 제조하였다. 하기에 보다 상세히 기재된 샘플에 대하여 다음의 조성물을 사용하였다.
조성물 1
성 분 비 율
DB 아세테이트 26.13
디메틸 프탈레이트(DMP) 5.81
PM 아세테이트 26.13
KYNAR 500 28.85
ELVACITE 2042 12.36
TINUVIN T900 0.72
조성물 2
성 분 비 율
DB 아세테이트 43.64
DMP 10.91
KYNAR 2751 36.00
ELVACITE 2042 9.00
TINUVIN T900 0.45
조성물 3
성 분 비 율
DB 아세테이트 43.66
DMP 10.92
KYNAR 2751 36.38
ELVACITE 2042 9.04
TINUVIN T-123 0.10
TINUVIN T-384 0.20
조성물 4
성 분 비 율
조성물 3 150.00
검은색 분산액 29B407 15.00
DB 아세테이트/DMP(80/20) 5.00
조성물 5
성 분 비 율
조성물 1 150.00
검은색 분산액 29B407 15.00
DB 아세테이트 11.0
조성물 6
성 분 비 율
조성물 1 135.00
검은색 분산액 29B407 13.50
DB 아세테이트 8.00
제1 샘플은 PVDF 호모폴리머 투명 코팅/PVDF 코폴리머 기저 코팅의 혼합물이며, 여기서 투명 코팅(CC)층은 상기 조성물 1을 사용하여 제조하고, 기저 코팅(BC)은 상기 조성물 4를 사용하여 제조하였다. 검은색 분산액 29B407은 Penn Color사의 안료 분산액이다. 제2 샘플은 투명 코팅층 및 기저 코팅층에 PVDF 코폴리머 재료를 사용하였으며, 여기서 투명 코팅층은 상기 조성물 3을 사용하여 제조하였으며, 기저 코팅층은 상기 조성물 4를 사용하여 제조하였다. 제3 샘플은 투명 코팅층 및 기저 코팅층에 PVDF 호모폴리머 재료를 사용하였으며, 여기서 투명 코팅층은 상기 조성물 1을 사용하여 제조하였으며, 기저 코팅층은 상기 조성물 5를 사용하여 제조하였다.
이들 3가지 샘플은 하기 표에 기재된 바와 같이 상이한 연신 특성을 나타내었다. 가열 숙성 전후에 기계방향 및 횡방향으로 연신율을 측정하였다. 초기의 제조 연신율은 샘플을 176℉의 온도에서 7일 동안 방치한 후에 측정하였다.
PVDF 호모폴리머로 이루어진 투명 코팅층 및 PVDF 코폴리머로 이루어진 기저 코팅층을 포함하는 샘플은 페인트 또는 전사 필름의 도포 및 복원이 가장 용이한 연신 특성을 나타내었다. 약 550% 이상의 초기 및/또는 가열 숙성후 연신율을 가지는 페인트 필름은 다루기 어려워 조작하는 동안 필름의 뒤틀림이 초래되었다. 약 410% 이하의 초기 연신율 및 약 150% 이하의 숙성후 연신율을 가지는 필름 또한 자동차 표면에 쉽게 도포할 수 없었으며 다루기도 불편하였다.
가열 숙성 연신율 실험-세트 1
연 신 율 (%)
기계 방향 횡방향
초기 숙성후 초기 숙성후
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 520 402 518 434
PVDF 코폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 617 543 590 565
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 호모폴리머 BC 388 71 408 114
실시예 2
기저 코팅층을 2 밀 두께로 캐스팅하는 것을 제외하고는 제1 샘플 세트와 동일한 방법으로 제2 샘플 세트를 제조하였다. 제1 샘플은 조성물 1의 투명 코팅 위에 캐스팅된 조성물 4의 기저 코팅(PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC)으로 이루어졌다. 제2 샘플은 조성물 1의 투명 코팅 위에 캐스팅된 조성물 6의 기저 코팅(PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 호모폴리머 BC)으로 이루어졌다. 제3 샘플은 조성물 3의 투명 코팅 위에 캐스팅된 조성물 4의 기저 코팅(PVDF 코폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC)으로 이루어졌다.
상기 샘플들을 176℉에서 3일 동안 방치한 후에 가열 숙성후의 연신율을 측정하는 것을 제외하고는 상기 연신 실험과 동일한 방식으로 상기 샘플들에 대하여 연신율을 측정하였다. 결과는 하기 표에 기재하였다. 마찬가지로, PVDF 호모폴리머 플루오로폴리머 조성물로 이루어진 투명 코팅 및 PVDF 코폴리머 플루오로폴리머 조성물로 이루어진 기저 코팅을 포함하는 필름 조합물의 경우에 페인트 필름 도포 및 복원에 가장 용이한 연신 특성이 나타났다.
가열 숙성 연신율 실험-세트 2
연 신 율 (%)
기계 방향 횡방향
초기 숙성후 초기 숙성후
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 489 419 480 381
PVDF 코폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 332 22 81 11
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 호모폴리머 BC 518 488 489 498
기계 방향 및 횡방향으로 제2 샘플 세트의 장력을 측정하였다. 장력은 초기, 제조된 상태, 및 가열 숙성된 상태에서 측정하였다. 가열 숙성후의 장력은 176℉의 온도에서 3일 동안 방치한 후에 측정하였다.
가열 숙성 전후의 장력
신 장 율 (psi)
기계 방향 횡방향
초기 숙성후 초기 숙성후
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 3323 4637 3517 4670
PVDF 코폴리머 CC/PVDF 코폴리머 BC 4943 7183 4703 6600
PVDF 호모폴리머 CC/PVDF 호모폴리머 BC 2883 3640 2443 3590
당업자는 본 발명이 상기의 설명 및 관련 도면에 명시된 방법의 장점을 유지하면서 다양하게 변형 및 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 당업자는 본 발명이 상기에 기재된 특정한 실시예로 제한되지 않으며 첨부된 특허청구범위의 범위 내에서 다양하게 변형 및 구현될 수 있음도 이해할 것이다. 본 명세서에는 특정한 용어들이 사용되었지만, 이들 용어는 일반적이고 기술적인 의미로만 사용되었을 뿐, 제한하고자 하는 의도는 없다.

Claims (14)

  1. 페인트 필름으로 유용한 유연성의 내후성 장식 시트기재에 있어서,
    a) 착색된 플루오로폴리머 기저 코팅층; 및
    b) 상기 기저 코팅층에 중첩되어 부착되는 투명 코팅층보다 큰 연신율을 가지는 대체로 투명한 플루오로폴리머 투명 코팅층
    을 포함하는 시트기재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기저 코팅층 및 투명 코팅층 각각은 플루오로폴리머 조성물 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 포함하며, 상기 기저 코팅층의 플루오로폴리머 조성물이 상기 투명 코팅층의 플루오로폴리머 조성물보다 큰 연신율을 가지는 시트기재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기저 코팅층은 플루오로폴리머의 코폴리머 조성물로 이루어지고 상기 투명 코팅층은 플루오로폴리머의 호모폴리머 조성물로 이루어지는 시트기재.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기저 코팅층은 약 300% 이상의 파단시 제조 연신율을 가지는 플루오로폴리머 조성물을 포함하고, 상기 투명 코팅층은 약 50 내지 250%의 파단시 제조 연신율(produced elongation)을 가지는 플루오로폴리머 조성물을 포함하는 시트기재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기저 코팅층은 아크릴 폴리머 조성물 및 상대적으로 큰 연신율을 가지는 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물의 혼합물을 포함하고, 상기 투명 코팅층은 아크릴 폴리머 조성물 및 상대적으로 작은 연신율을 가지는 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물의 혼합물을 포함하는 시트기재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상대적으로 큰 연신율을 가지는 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물이 비닐리덴 플루오라이드 및 헥사플루오로프로필렌의 코폴리머를 포함하는 시트기재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 아크릴 폴리머 조성물이 폴리에틸 메타크릴레이트를 포함하는 시트기재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기저 코팅층 아래에 접착제층을 추가로 포함하는 시트기재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 접착제층의 아래에 제거 가능하게 접착된 릴리스 라이너를 추가로 포함하는 시트기재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 릴리스 라이너가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 포함하는 시트기재.
  11. 페인트 필름으로 유용한 유연성의 내후성 장식 시트기재를 제조하는 방법에 있어서,
    a) 대체로 투명한 플루오로폴리머 투명 코팅층을 필름 운반체 상에 코팅하는 단계; 및
    b) 상기 투명 코팅층보다 작은 연신율을 가지는 착색된 플루오로폴리머 기저 코팅층을 상기 투명 코팅층의 노출면에 코팅하는 단계
    를 포함하는 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    a) 릴리스 라이너 상에 접착제층을 코팅하여 제거 가능하게 접착된 접착제층을 제조하는 단계; 및
    b) 제거 가능하게 접착된 접착제층의 노출면을 기저 코팅층의 아래에 적층하는 단계
    를 추가로 포함하는 시트기재의 제조 방법.
  13. 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 코팅층을 코팅하는 단계가 평활한 표면을 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 상에 투명 코팅층을 코팅하는 단계를 포함하는 시트기재의 제조 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 코팅층을 코팅하는 단계가 폴리비닐리덴 플루오라이드의 호모폴리머 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 포함하는 투명 코팅층을 상기 필름 운반체 상에 코팅하는 단계를 포함하며,
    a) 투명 코팅층을 건조시키는 단계;
    b) 폴리비닐리덴 플루오라이드의 코폴리머 및 아크릴 폴리머 조성물의 혼합물을 포함하며 투명 코팅층보다 큰 연신율을 가지는 착색된 플루오로폴리머 기저 코팅층을 투명 코팅층의 노출면에 코팅하는 단계;
    c) 기저 코팅층을 건조시키는 단계;
    d) 릴리스 라이너 상에 접착제층을 코팅하여 제거 가능하게 접착된 접착제층을 형성하는 단계; 및
    e) 제거 가능하게 접착된 접착제층의 노출면을 기저 코팅층의 아래에 적층하는 단계
    를 포함하는 시트기재의 제조 방법.
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