KR20030041619A - Retroreflective sheet having the good weatherability as well as flexibility and the method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 번호판의 야간 시인성을 증가시키는 번호판용 역반사 시트및 그의 제조방법에 관한 것이다. 렌즈 내장형 역반사 시트는 기본적으로 최상부 필름, 렌즈 고착용 바인더 수지, 미세 유리 구슬(렌즈), 초점 수지, 금속 반사층, 점착제, 이형지로 구성된다. 최상부 필름은 완제품 최외각 부분으로 시트 제품을 외부환경으로부터 보호하고 제품 전체의 기계적 물성과 내후성에 지배적인 역할을 하게 된다.The present invention relates to a retroreflective sheet for a license plate which increases the night visibility of the license plate and a method of manufacturing the same. The built-in lens retroreflective sheet basically consists of a top film, a binder resin for fixing the lens, a fine glass bead (lens), a focus resin, a metal reflective layer, an adhesive, and a release paper. The top film is the outermost part of the finished product, which protects the sheet product from the external environment and plays a dominant role in the mechanical properties and weather resistance of the whole product.
최상부 필름(10)에 사용될 수 있는 소재로는 폴리우레탄계 수지, 에틸렌 또는 프로필렌 등과 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등의 공중합체등이 사용되어 왔다. 렌즈 고착용 바인더 수지는 미세 유리 구슬(12)을 부분적으로 매립하여 고정하는 역할을 하게 되는데, 일반적으로 가교시키기 전에 0℃ 이하의 유리전이온도를 갖는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트를 가교제로 사용한 폴리에스테르 우레탄 수지가 사용되어 왔다.Polyurethane-based resins, copolymers such as ethylene or propylene, and acrylates and methacrylates have been used as materials that can be used for the top film 10. The binder resin for fixing the lens plays a role of partially embedding and fixing the fine glass beads 12. In general, polyester polyol having a glass transition temperature of 0 ° C. or less and polyisocyanate are used as a crosslinking agent before crosslinking. Urethane resins have been used.
상기 바인더 수지(11)에 매립되는 미세 유리 구슬층은 단일층으로 분산되며 구슬 전체 직경의 약 30∼70%가 수지층에 박히게 된다. 그리고 그 하층에 초점 수지(13) 층이 형성되어진다. 이 초점 수지층은 미세 유리 구슬을 통과해서 굴절된 빛의 초점이 맺히는 거리 만큼의 두께로 적용될 때 가장 우수한 역반사 휘도를 나타내게 된다. 이 초점 수지층 표면에 금속 반사층을 형성하게 되는데 보통 진공 층착의 방법이 많이 사용된다. 이와 같은 구조의 렌즈 매립형 역반사 시트는 각 층에 사용되는 소재의 물성에 따라 전체 제품의 물성이 크게 좌우되며 특히 최상층부 필름의 물성이 가장 지배적인 영향을 미친다. 한국 특허 제2000-0005284호에 개시된 내용에는 고속 엠보싱에 적합한 물성의 소재로 구성된 번호판용 역반사 시트가 소개되어 있다.The fine glass bead layer embedded in the binder resin 11 is dispersed in a single layer, and about 30 to 70% of the total diameter of the beads is embedded in the resin layer. And the focus resin 13 layer is formed in the lower layer. This focus resin layer exhibits the best retro-reflective brightness when applied to a thickness as long as the distance of focus of the light refracted through the fine glass beads. A metal reflective layer is formed on the surface of the focus resin layer, and a vacuum deposition method is commonly used. The lens-embedded retroreflective sheet having such a structure greatly depends on the physical properties of the material used for each layer, and in particular, the physical properties of the uppermost film have the most dominant influence. In the contents disclosed in Korean Patent No. 2000-0005284, a retroreflective sheet for a license plate made of a material of a physical property suitable for high speed embossing is introduced.
앞서 기술적 배경에서 설명한 바와 같이, 엠보 타입의 번호판에 사용되는 역반사 시트는 엠보 순응성이 기본 물성이 된다. 이것은 역반사 시트가 충분한 신율을 갖지 않을 경우 번호판의 프레스(17) 성형 시에 글자 주위에 터짐이나 들뜸 현상이 발생되기 때문이다. 특히 상온이 10℃ 이하인 환경에서 작업 시 이러한 문제가 많이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 기존에 공개된 특허보다 신율이 우수하여 비교적 저온(0℃ 이상)에서도 고속 프레스 성형시 전혀 터짐 발생이 없는 역반사 시트를 제조하고자 한다.As described above in the technical background, the retroreflective sheet used for the embossed license plate becomes the basic property of emboss compliance. This is because when the retroreflective sheet does not have sufficient elongation, bursting or lifting occurs around letters during molding of the press 17 of the license plate. In particular, this problem occurs a lot when working in an environment where the room temperature is 10 ℃ or less, in the present invention is excellent in elongation than the conventionally published patent, even at a relatively low temperature (0 ℃ or more) high-speed press molding does not occur at all retroreflection To prepare a sheet.
그것은 최상부 필름에 신율이 매우 우수한 특징을 갖고 있는 폴리비닐클로라이드 수지를 적용함으로써 가능하며 또한 제조원가 면에서도 절감 효과를 얻을 수 있겠다. 그리고 폴리비닐클로라이드의 단점인 내후성 취약 부분은 열안정제, 광안정제 등의 다양한 첨가제를 첨가시킴으로써 해결하고자 한다.It is possible to apply the polyvinyl chloride resin having a very high elongation characteristic to the top film, and also reduce the manufacturing cost. And the weak point of weather resistance, which is a disadvantage of polyvinyl chloride, is to be solved by adding various additives such as heat stabilizer, light stabilizer.
도 1은 본 발명에 따른 번호판용 역반사 시트 완제품의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of the finished product retroreflective sheet for license plates according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 번호판용 역반사 시트 완제품을 알루미늄 판에 부착하여 프레스 성형을 하는 과정을 나타내는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a process of press-molding by attaching the finished product retroreflective sheet for license plates according to the present invention to an aluminum plate.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 최상부 필름 층 11 : 유리 구슬 고착용 수지10 top film layer 11: glass beads fixing resin
12 : 미세 유리 구슬(렌즈) 13 : 초점 수지12 fine glass beads (lens) 13 focus resin
14 : 금속 증착층(금속 반사층) 15 : 점착제14 metal deposition layer (metal reflective layer) 15: adhesive
16 : 이형지 17 : 프레스 금형16: release paper 17: press mold
18 : 번호판용 역반사 시트(이형지 박리 후)18: Retroreflective sheet for license plate (after release paper peeling)
19 : 알루미늄 판19: aluminum plate
본 발명에서 고안된 렌즈 내장형 역반사 시트는 기본적으로 최상부 필름, 렌즈 고착용 바인더 수지, 미세 유리 구슬(렌즈), 초점 수지, 금속 반사층, 점착제, 이형지로 구성된다.Lens-embedded retroreflective sheet devised in the present invention is basically composed of a top film, a lens fixing binder resin, a fine glass beads (lens), a focus resin, a metal reflective layer, an adhesive, a release paper.
우선 최상부 필름(10)은 폴리비닐클로라이드 수지를 사용하여 제품의 신율을 극대화한다. 공법은 폴리비닐클로라이드 졸을 배합하여 캐리어 필름(carrier film)에 코팅하는 방법이 적당하며 이때 폴리비닐클로라이드의 중합도는 800∼1500이 적당하며 점도는 배합 완료 후에 2000cps 이하가 적당하다. 최상부 필름의 건조 후 두께는 25∼60 미크론이 추천된다. 폴리비닐클로라이드 수지는 건조 조건에 따라 필름의 투명도가 달라지므로 건조 온도를 가능한 높은 온도에서 건조하는 것이 바람직하다.First, the top film 10 uses polyvinyl chloride resin to maximize the elongation of the product. The method is preferably a method in which a polyvinyl chloride sol is mixed and coated on a carrier film. At this time, the polymerization degree of polyvinyl chloride is suitably 800 to 1500, and the viscosity is preferably 2000 cps or less after completion of the compounding. A thickness of 25 to 60 microns is recommended after drying of the top film. Since the transparency of the film varies depending on the drying conditions, the polyvinyl chloride resin is preferably dried at a temperature as high as possible.
폴리비닐클로라이드 수지의 신율을 보강하기 위해 가소제의 첨가는 필수적이다. 가소제의 첨가량은 주제인 폴리비닐클로라이드에 대해 약 20∼50%의 무게 분율이 적당하며 또한 안정제로는 광안정제와 열안정제 그리고 점도 조절을 위한 희석제로 톨루엔, 에틸아세테이트, 크실렌, 부틸 글라이콜 등이 사용 가능하며, 경우에 따라 기능성 점도 조절 첨가제를 도입할 수도 있다.Addition of plasticizer is essential to reinforce the elongation of the polyvinylchloride resin. The amount of plasticizer added is about 20 to 50% by weight based on the main polyvinyl chloride, and the stabilizer is a light stabilizer, a heat stabilizer, and a diluent for viscosity adjustment, toluene, ethyl acetate, xylene, butyl glycol, etc. This can be used and, if desired, a functional viscosity control additive can also be introduced.
유색 안료는 유기 안료와 무기 안료 등이 있는데 빛의 투명성을 고려할 때 유기안료의 사용이 바람직하다. 또한 유기 안료의 선택 시 내후성도 고려되어야 한다. 최상부 필름은 폴리비닐클로라이드 수지를 코팅하기 위한 캐리어 필름(carrier film)으로는 시판되고 있는 폴리에스테르 필름이나 이형 처리된 종이가 사용될 수 있으며 기본적으로 약 150∼200℃에서도 수축이나 변형이 적은 내열성 소재가 바람직하다.Colored pigments include organic pigments and inorganic pigments, and organic pigments are preferred in view of light transparency. Weather resistance should also be taken into account when selecting organic pigments. The uppermost film may be a commercially available polyester film or a release-treated paper as a carrier film for coating polyvinyl chloride resin, and basically a heat-resistant material that does not shrink or deform even at about 150 to 200 ° C. desirable.
두번째 공정으로 미세 유리 구슬을 고착하기 위한 바인더 수지(11)를 최상부 필름 위에 코팅하게 되는데 코팅 방법으로는 콤마 코팅, 바코팅, 롤 코팅 등이 가능하며 건조 후 두께는 20∼35 미크론이 적당하다.In the second process, the binder resin 11 for fixing the fine glass beads is coated on the uppermost film. The coating method is comma coating, bar coating, roll coating, etc., and a thickness of 20 to 35 microns after drying is appropriate.
바인더 수지는 아크릴릭 폴리올과 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 비닐아세테이트 등의 공중합체와 다관능성의 폴리이소시아네이트로 가교된 2 액형 열경화성 수지가 적당하다.The binder resin is preferably a two-component thermosetting resin crosslinked with an acrylic polyol and a copolymer such as acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, ethyl acrylate, vinyl acetate, and polyfunctional polyisocyanate.
미세 유리 구슬(12)을 고착하기 위해 바인더 수지를 코팅한 후 약 60∼100℃에서 약 1 분 정도 건조한 후 표면에 끈끈한 상태에서 미세 유리 구슬을 단일 층으로 분산시킨다. 분산시킨 후 다시 100∼170℃정도의 고온 오븐을 통과하면서 미세 유리 구슬은 침강하게 되고 바인더 수지에 고착되게 된다. 이때 바인더 수지의 코팅 두께가 미세 유리 구슬에 비해 지나치게 두꺼울 경우 반제품 권취 시 블록킹이 발생할 수 있으므로 미세 유리 구슬의 약 30∼70% 만이 수지에 잠길 수 있도록 제조해야 한다.In order to fix the fine glass beads 12, the binder resin is coated and then dried at about 60 to 100 ° C. for about 1 minute, and then the fine glass beads are dispersed in a single layer in a sticky state on the surface. After dispersing, the fine glass beads settle and adhere to the binder resin while passing through a high temperature oven at about 100 to 170 ° C. At this time, if the coating thickness of the binder resin is too thick compared to the fine glass beads, blocking may occur during the winding of the semi-finished product, so only about 30 to 70% of the fine glass beads should be manufactured to be immersed in the resin.
유리 구슬이 분산 고착된 반제품은 50℃에서 약 24 시간 정도 숙성을 시킨 후 초점 수지 코팅 공정으로 들어간다. 초점 수지(13)로는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트의 2 액형 열경화성 수지가 사용되거나 아크릴릭 폴리올과 아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 비닐아세테이트 등의 공중합체와 다관능성의 폴리이소시아네이트로 가교된 2 액형 열경화성 수지가 적당하다. 이때 제품 전체의 신율을 고려하여, 고신율을 얻을 수 있도록 주제와 가교제의 비율을 조절하여야 한다. 초점 수지층의 두께는 미세 유리 구슬의 직경의 약 10∼30% 인 10∼20 미크론이 적당하며 최적의 휘도를 나타낼 수 있도록 설정하여야 한다. 초점 배합 수지의 점도는 300∼1500이 적당하며 수지층이 미세 유리 구슬 위에 곡면을 잘 형성할 수 있도록 하기 위해 점도 제어제를 첨가한다.The semi-finished product with the glass beads dispersed and fixed is aged at 50 ° C. for about 24 hours and then enters the focus resin coating process. As the focus resin 13, two-component thermosetting resins of polyester polyols and polyisocyanates are used, or copolymers of acrylic polyols with acrylates, methyl methacrylates, butyl acrylates, ethyl acrylates, vinyl acetates and the like Two-component thermosetting resins crosslinked with isocyanates are suitable. At this time, considering the elongation of the whole product, the ratio of the main material and the crosslinking agent should be adjusted to obtain a high elongation. The thickness of the focusing resin layer should be set so that 10 to 20 microns, which is about 10 to 30% of the diameter of the fine glass beads, is appropriate and exhibits the optimum brightness. The viscosity of the focus blending resin is suitably 300 to 1500, and a viscosity control agent is added to allow the resin layer to form a curved surface on the fine glass beads.
초점 수지층 하부에는 금속 증착층(금속 반사층)을 도입하여 굴절되어 초점을 형성한 빛이 원래 광원 방향으로 반사될 수 있도록 해야 한다. 이 때의 금속은금, 은, 알루미늄, 백금, 니켈, 크롬 등을 사용할 수 있으며, 증착의 방법으로는 진공 증착법, 스퍼터링 증착법, 전자빔 증착법 등이 가능하다.A metal deposition layer (metal reflective layer) should be introduced below the focus resin layer so that the light that is refracted to form the focus may be reflected in the direction of the original light source. The metal silver, silver, aluminum, platinum, nickel, chromium, etc. at this time can be used, and as a vapor deposition method, the vacuum vapor deposition method, sputtering vapor deposition method, electron beam vapor deposition method, etc. are possible.
초점 수지층과 금속 증착층의 층간 접착이 가능하도록, 초점 수지층의 주제와 경화제의 반응 비율을 조정하여 결합력을 높일 수가 있으며, 또한 초점 수지층으로 준비된 원료 내에 금속과 부착력을 증가시키는 별도의 첨가제를 사용할 수도 있다. 이때 사용되는 첨가제로는 무수 마레인산을 함유한 폴리비닐클로라이드 혹은 수산기를 함유한 폴리비닐클로라이드 수지 등이 일반적으로 사용된다.In order to enable the interfacial adhesion between the focus resin layer and the metal deposition layer, it is possible to increase the bonding strength by adjusting the reaction ratio of the main resin and the curing agent of the focus resin layer, and a separate additive that increases the adhesion force between the metal and the raw material prepared as the focus resin layer. You can also use In this case, polyvinyl chloride containing maleic anhydride or polyvinyl chloride resin containing a hydroxyl group is generally used as an additive.
점착제 층은 반사 시트를 번호판에 사용되는 알루미늄 판에 자유로이 부착 할 수 있게 하는 역할을 한다. 여기서 사용되는 점착제는 아크릴계, 고무계 점착제가 사용 가능하며 소량의 경화제를 첨가시켜 점착 특성을 조정하여 사용한다. 특히 번호판의 프레스 성형 시 엠보 글자의 굴곡 부분이 여러 외부 환경에서 들뜸이 발생하지 않도록 하는 점착제의 접착 유지력이 매우 중요하다. 점착제의 코팅 두께는 20∼80㎛가 좋으며, 이때 사용되는 이형지는 한면 혹은 양면에 폴리에틸렌이 코팅되고, 한면에는 실리콘 등의 이형처리가 된 중량 50∼150g/㎡ 종이, 혹은 두께 25∼100㎛ 이며 한면에 이형처리가 된 폴리에스테르 필름이나 폴리프로필렌 필름을 사용한다.The adhesive layer serves to freely attach the reflective sheet to the aluminum plate used in the license plate. The pressure-sensitive adhesive used herein may be acrylic or rubber pressure-sensitive adhesives, and a small amount of curing agent is added to adjust the pressure-sensitive adhesive properties. In particular, it is very important that the adhesive holding force of the pressure-sensitive adhesive to prevent the bending portion of the embossed characters from lifting in various external environments during press molding of the license plate. The coating thickness of the pressure-sensitive adhesive is 20 ~ 80㎛, the release paper used at this time is polyethylene coated on one side or both sides, on one side weight 50 ~ 150g / ㎡ paper with a release treatment such as silicon, or thickness 25 ~ 100㎛ Use a polyester film or polypropylene film that has been released on one side.
실시 예Example
폴리비닐클로라이드 수지 100에 대하여 폴리에스터계 가소제 아디프산 폴리에스터 30phr, 무기 금속 계통의 열안정제 바륨-징크 유기물 복합체(Barium Zinc organic complex) 3phr, 에스테르 계통의 액상 자외선 흡수제인 TINUVIN 123을0.5phr 첨가하여 배합한 후, 크실렌, 부틸 글라이콜로 희석하여 100 미크론의 폴리에스테르 캐리어 필름(carrier film)에 코팅한다. 이때 건조 온도는 60∼200℃ 이고 건조 후의 최상부 필름의 두께는 50 미크론 이다. 다음으로 미세 유리 구슬을 고착하기 위해 아크릴릭 폴리올과 아크릴레이트, 메틸메타크릴 레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 비닐 아세테이트 등의 공중합체와 트라이머 타입의 폴리리이소시아네이트로 배합된 바인더 수지를 최상부 필름 위에 코팅하게 된다. 이때 가교되기 전 바인더 수지의 분자량은 약 25 만 이며 약 20℃의 유리전이 온도를 갖는다. 바인더 수지는 건조 후 약 20 미크론 이며 도포되는 미세 유리 구슬의 직경은 40∼70 미크론이다. 100-170℃ 정도의 오븐에서 약 3 분을 건조한 후 50℃에서 24 시간 숙성한다. 초점 수지로는 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트의 2 액형 열경화성 수지를 사용하며 가교 전 주 재료의 유리전이온도 20℃, 분자량은 30,000 이다. 건조 후 초점 두께는 18 미크론으로 제조하였다.30 phr of polyester plasticizer adipic acid polyester was added to polyvinyl chloride resin 100, 3 phr of barium zinc organic complex of thermal stabilizer of inorganic metals and 0.5 phr of TINUVIN 123, a liquid ultraviolet absorber of ester system, were added. After compounding, the mixture is diluted with xylene and butyl glycol and coated on a 100 micron polyester carrier film. At this time, drying temperature is 60-200 degreeC, and the thickness of the uppermost film after drying is 50 micron. Next, a binder resin blended with an acrylic polyol and a copolymer such as acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, ethyl acrylate, and vinyl acetate and a trimer type polyisocyanate to fix the fine glass beads is top film. Coating on top. At this time, the molecular weight of the binder resin before crosslinking is about 250,000 and has a glass transition temperature of about 20 ℃. The binder resin is about 20 microns after drying and the diameter of the fine glass beads applied is 40-70 microns. After drying for about 3 minutes in an oven at 100-170 ℃ and aged at 50 ℃ 24 hours. As the focusing resin, a two-component thermosetting resin of polyester polyol and polyisocyanate is used. The glass transition temperature of the main material before crosslinking is 20 ° C., and the molecular weight is 30,000. The focal thickness after drying was made to 18 microns.
초점 수지층 하부에는 반사 층으로 알루미늄박막을 진공 증착법으로 형성시켰으며 알루미늄 증착층과의 접착력 향상을 위해 무수 마레인산을 함유한 폴리비닐클로라이드를 초점 수지에 소량 첨가하였다. 점착제 층은 아크릴계 점착제를 사용하여 접착 유지력을 보완하였다. 이형지는 양면에 폴리에틸렌이 코팅되고, 한면에는 실리콘 등의 이형처리가 된 중량 150g/㎡ 의 종이를 사용하였다.Under the focus resin layer, an aluminum thin film was formed by a vacuum deposition method as a reflective layer, and a small amount of polyvinyl chloride containing maleic anhydride was added to the focus resin to improve adhesion to the aluminum deposition layer. The pressure-sensitive adhesive layer compensated for the adhesive holding force by using an acrylic pressure-sensitive adhesive. The release paper was coated with polyethylene on both sides, and on one side, a paper having a weight of 150 g / m 2 with a release treatment such as silicone was used.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 번호판용 역반사 시트는 차량 번호판의 야간 시인성을 극대화하여 야간 안전 운행에 도움을 주며, 반사 번호판 제작과정에 있어서도 프레스 성형 시 터지는 현상 없이 작업이 가능하고 특히 비교적 저온에서도 안정적으로 엠보 성형이 가능하다는 장점을 갖는다. 제조 비용 측면에서 폴리비닐클로라이드 수지를 적용하여 유리하다고 할 수 있겠다. 또한 열안정제, 광안정제 등의 다양한 첨가제를 도입하여 옥외 내후성을 보완함으로써 실제 사용상의 안정성을 보장할 수 있게 되었다.The retroreflective sheet for license plate according to the present invention configured as described above helps the night driving safety by maximizing the night visibility of the license plate, and can work without the phenomenon of popping during press molding even in the process of manufacturing a reflective license plate, especially at a relatively low temperature. Also has the advantage that the embossing can be stable. In terms of manufacturing cost, it can be said that it is advantageous to apply polyvinyl chloride resin. In addition, by introducing various additives such as heat stabilizer, light stabilizer, it is possible to ensure the practical use stability by supplementing the outdoor weather resistance.
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