KR20060045491A - 라미네이트 시트 물질 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 BYK 가드너 장치에 의해 측정한 경우 5 내지 80의 웨이브스캔 DOI 값을 갖는 귤 껍질 효과를 나타내는 라미네이트를 생산하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 a) 제1면이 특정하게 측정된 조도 값을 나타내는 케리어층을 얻는 단계 및 b) 제1면에 케리어 필름에서 이격된 면에 위치한 보호층인 시일링층을 도포하는 단계를 포함한다. 본 발명의 라미네이트는 특히 자동차용으로 적합하다.
귤 껍질 효과, 라미네이트

Description

라미네이트 시트 물질 및 그의 제조 방법 {A LAMINATE SHEET MATERIAL AND A PROCESS FOR ITS PRODUCTION}
[문헌 1] Haberstroh, Wirtz 및 Schlumm, FAPU, Nov./Dec. 2003, Issue No.21, pp.66-69
[문헌 2] EP 0 320 925 B1
[문헌 3] DE 10 064 520 A1
<기술분야>
본 발명은 라미네이트, 더욱 바람직하게는 중합성 필름을 포함하는 라미네이트, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
<종래기술>
본 발명은 소위 "귤 껍질 (orange peel)" 효과를 나타내는 라미네이트 시트 물질 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
플라스틱은 현재 자동차 산업에서 폭넓게 사용된다. 자체 외부에서 플라스 틱은 도장된 금속 또는 플라스틱 구성부와 경합한다. 이런 분야에서 새로운 응용의 개시를 위해, 도장된 금속 또는 플라스틱 구성부에 추가된 플라스틱 구성부는 내스크래치성 및 내화학성과 같은 기계적 특성 뿐 아니라, 광학적 요건도 만족시키게 개발되어야 한다. 특히, 도장된 구성부에서 종종 선호되는 소위 "귤 껍질" 효과는 플라스틱 구성부와 비슷해야 하는데, 이는 복잡한 절차이다.
지붕 모듈 구역에서 강도가 높고 차폐 효과가 낮은 (양호한 대기 신호 수신) 경량 물질의 이용이 요구된다. 소위 LFI (장섬유 사출) 또는 S-RIM 시스템 (구조 반응 사출 성형 또는 구조 수지 사출 성형)과 같은 PU (폴리우레탄) 강성 포움 시스템은 예컨대 SMC (시트 성형 화합물)와 같은 경쟁 시스템에 비해 큰 장점을 지닌다. LFI 또는 S-RIM 구성부의 조직화된 표면은 시트로부터 형성된다. 이들 시트는 예비-성형 후에 후-발포되는 경우, 추가로 예컨대 PU 시스템에 대해 매우 양호하게 부착해야 한다.
시트 후-발포의 과정은 하버스트로 (Haberstroh), 비르츠 (Wirtz) 및 쉴룸 (Schlumm)에 의해 저널 FAPU 21호 (2003년 11/12월) 66면 내지 69면에 자세히 기술되어 있다.
완성된 구성부에서, 시트는 특히 지붕 모듈에서 요구되는 고내열성을 보여야 한다. 특히 특정 폴리카보네이트 기재 시트는 이러한 목적에 적합한 것으로 밝혀졌다. 추가적인 표면 강도 및 내화학성이 라미네이트 과정에서 케리어 필름에 도포되는 시일층을 통해 실현된다. 그리하여 얻어지는 라미네이트 시트는 후속적인 후-발포 또는 후-사출 성형 공정에서 차체 페인트와 유사한 바람직한 귤 껍질 구조 를 수용해야 한다. 이 구조는 성형체의 표면 구조에 의해 생성된다.
EP 0 320 925 B1은 장식적으로 양각 표면 코팅된 플라스틱 성형부를 생산하는 공정을 기술한다. 이를 위해, 비양각의 열성형 시트가 적어도 그 내부 표면의 일부에 조직화된 표면 (패턴을 갖는 표면; 짜임새를 갖는 표면)을 갖는 성형체 내에 위치하고 이어서 후-사출 성형된다.
DE 10 064 520 A1에서 유사한 공정이 기술되어 있는데, 여기서는 추가로 나노구조 (나노미터 크기의 패턴 (짜임새)를 갖는 양각된 표면)가 생성된다.
본 발명의 목적은 신뢰할만한 생산법에 의해, 높은 내화학성, 높은 내스크래치성, 양호한 열성형성, 케리어 물질 및 특히 페인트와 유사한 표면 구조 ("귤 껍질 효과")에 대한 매우 양호한 부착성을 갖는 경제적으로 비용 효율이 좋은 차체 시트 물질을 제공하는 것이고, 이의 생산을 위한 단순 공정을 제공하는 것이다.
<발명의 요약>
BYK 가드너 장치에 의해 측정했을 때 5 내지 60의 웨이브스캔 DOI 값을 갖는 라미네이트를 생산하는 방법이 개시된다. 이 방법은 a) 제1면이 특정하게 측정된 조도값을 나타내는 케리어층을 얻는 단계, b) 케리어 필름에서 이격된 면에 위치한 보호층인 시일링층을 제1면에 도포하는 단계를 포함한다. 본 발명의 라미네이트는 특히 자동차용으로 적합하다.
<발명의 상세한 설명>
본 발명에 의한 방법에 의해 본 목적이 달성된다.
본 발명은 한면이 5 내지 60의 DOI (Distinctness of Image; 독일 게레트스라이드 BYK 가드너 게엠베하 (BYK Gardner GmbH)의 "웨이브-스캔 DOI" 측정 장치로 측정함)를 갖는 라미네이트, 바람직하게는 시트 라미네이트를 생산하는 방법을 제공하고, 이 방법은
a) 두 면 중 하나 (제1면)가 DIN EN ISO 4288에 의해 1 ㎛ 내지 6 ㎛의 표면 조도 Rz를 갖는, 50 ℃ 내지 150 ℃ 온도의 케리어층 (필름 또는 복합체)을 얻는 단계,
b) 80 ℃ 내지 180 ℃ 온도의 시일링층 (하나 이상의 색상층 및 보호층을 포함하는 보호층 또는 복합체를 함유하는 필름)을 제1층에 도포하여 케리어층에서 이격된 면에 시일링층의 보호층이 위치하도록 하는 단계,
c) 두개의 역회전 롤을 통해 b)의 제품을 운송시켜 하나 이상의 롤이 80 ℃ 내지 180 ℃의 온도를 갖도록하고, 그렇게 함으로써 제품을 압축하고 라미네이트를 획득하는 단계
를 수반한다.
케리어층의 표면 조도 Rz는 그의 생산 동안, 상응하는 표면 조직화 회전롤을 이용하여 층 표면을 양각화하여 압출함으로써 획득된다. 회전롤의 표면 구조가 케 리어층 (필름)의 표면 조도 Rz를 결정한다.
소정의 표면 조도를 갖는 케리어층에 시일링층을 라미네이팅하여 소위 귤 껍질 효과가 놀랍게도 간단한 방법으로 생성되고, 그래서 해당 구성부의 광학이 도장된 차체부의 광학에 부합한다.
시일링층은 바람직하게는 20 내지 250 ㎛, 특히 바람직하게는 50 내지 200 ㎛의 두께를 갖는다.
그리고 나서, 본 발명에 의해 생성된 라미네이트를 임의로 예비-성형 후에 구성부 (성형부)의 생산을 위해 성형체 내에 위치시킬 수 있고, 플라스틱 물질과 후-발포하거나 후-사출 성형할 수 있다. 이와 관련하여, 표면을 조직화할 필요가 없는 완전히 양식화된 성형체를 이용할 수 있다 (표면이 평평하고 매끄러우며 임의로는 광택이 있음).
놀랍게도 케리어층의 표면은 시일링층을 라미네이팅하거나 후속적으로 성형체 내에 후-사출 성형을 하여도 손상을 입지 않는다.
케리어층의 표면 조도는 소위 R3z 값에 의해 정의될 수도 있다. 이것은 다임러 벤츠 공장 표준 (Daimler Benz factory standard) (DB N 31007, 1983)이다. 본 발명에 의한 방법에서 이용되는 케리어층은 바람직하게는 10 ㎛ 내지 25 ㎛의 R3z 값을 갖는다.
광택이 없고 조직화된 표면을 갖는 케리어층에 대해, Rz 값에 대신한 다임러 벤츠 공장 표준에 의한 표면 조도, 즉 R3z 값의 측정은, 이제 편리하다는 것이 밝혀졌고 표준적인 관행이 되었다.
바람직하게는 케리어층은 폴리카보네이트 필름의 필름이거나 폴리카보네이트 블렌드이다. 이 필름은 바람직하게는 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스티렌/아크릴로니트릴, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 아크릴릭/스티렌/아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 부재를 함유한다.
시일링층으로서, 예컨대 본원에 그 자체로서 참고문헌으로 포함되는 EP-A 949 120에 기술된 필름이 이용될 수 있다. 이 필름은 솔리안트 (Soliant) 컴퍼니에서 플루오렉스 (등록상표) 페인트필름 (Fluorex Paintfilm)이라는 상표명으로 입수할 수 있다.
본 발명에 의해 생산되는 라미네이트는 구성부, 특히 차체부용 시트 및 경량의 성형부를 위한 내스크래치성 시트로 이용될 수 있다. 이들은 성형부, 특히 지붕 모듈의 생산에 이용될 수 있다. 라미네이트는 예컨대 열성형 공정에서 형성될 수 있다. 형성된 후, 이들은 열가소성 물질과 후-사출 성형 공정에서 이용될 수 있다. 이들은 후-발포될 수도 있거나, 또는 점착층에 의해 구성부에 도포될 수 있다.
본 발명은 또한
a) DIN ISO 4288에 의해 측정했을 때 제1면이 1 ㎛ 내지 6 ㎛의 조도 값 Rz를 나타내는 케리어층,
b) 케리어 필름에서 이격된 면에 위치한 보호층인 상기 제1면 상의 시일링층을 포함하고,
상기 케리어층은 폴리카보네이트, ABS, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스티렌/아크릴로니트릴, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴릭/스티렌/아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 부재의 하나 이상의 필름을 함유하며, 상기 시일링층은 보호층 및 임의로 하나 이상의 색상층을 포함하는 것인,
BYK 가드너 장치로 측정했을 때 표면이 5 내지 60의 웨이브 스캔 DOI 값을 갖는 라미네이트층을 제공할 수 있다.
R3z 값은 다임러 벤츠 공장 표준 DB N 31007 (1983)에 의한 기본 조도 깊이를 기술하며 다섯개의 연속적인 개별 측정 구획의 개별 조도 깊이 R3zi의 평균 값을 나타낸다. 개별 조도 깊이 R3zi는 개별 측정 구획 내에서 조도 프로파일의 세번째로 높은 프로파일 피크에서 세번째로 낮은 프로파일 골까지의 수직 거리이다. 본원에 참고문헌으로 포함된 마흐 게엠베하 (Mahr GmbH)의 99년 9월 1일 판 간행물에서 "Perthometer Oberflaechenmessgroessen" [Perthometer Surface Measurement Quantities]에 자세하게 기술되어 있다.
소위 "귤 껍질" 효과라 불리는 페인트의 표면 구조의 평가는 종종 시각적으로 이루어진다. 귤 껍질 표과는 광택있는 표면 상의 물결 모양의 패턴 및 어두운 부분으로서 나타난다. 이것은 예컨대 DOI에 의해 측정된다.
DOI (Distinctness of Image)는 페인트 표면에 대한 (귤 껍질 효과에 대한)측정 값으로 이용되고 이상적으로 매끄러운 표면 (귤 껍질 표과가 없음)은 100이다. 보통 페인트는 10 근처의 값을 갖는다.
DOI의 상세한 설명과 측정 방법은 본원에 참고문헌으로 포함되는, BYK 가드너에서 2003/2004에 발행된 팜플렛 "Qualitaetskontrolle fuer Lacke und Kunststoffe" [Quality Control for Paints and Plastics]에 실려있다. DOI는 독일 게레트스라이드 BYK 가드너의 웨이브 스캔 DOI를 이용해 측정한다.
조도 깊이 Rz는 연속적인 개별 측정 구획의 개별 조도 깊이 Rzi의 산술 평균 값이다. 개별 조도 깊이 Rzi는 개별 측정 구획 내의 조도 프로파일의 가장 큰 프로파일 피크와 가장 큰 프로파일 골 깊이의 합이다. 조도 깊이 Rz는 DIN EN ISO 4288에 의해 측정된다.
본 발명은 다음의 실시예의 도움으로 더 상세하게 기술된다.
<실시예>
총 두께 1000 ㎛를 갖는 두-층 케리어 필름 (필름 복합체)을 공-압출 방법으로 생산하였다. 더 아래 층은 PC/ABS 블렌드 (바이에르 머트리얼사이언스 아게 (Bayer MaterialScience AG)의 베이블렌드 (Bayblend) (등록상표) T45)로 이루어지고 200 ㎛의 두께를 가진 반면, 더 위 층은 PC (바이에르 머트리얼사이언스 아게의 매크롤론 (Makrolon) (등록상표) 3103)로 이루어지고 800 ㎛의 두께를 지녔다. 노즐을 떠난 용융물을 연마 스택 (polishing stack)으로 냉각하고 PC 층의 표면 조도를 표면 조직화 롤러를 이용해 조절하였다. 이어서 이 케리어 필름을 라미네이팅 공정에서 10 m/min의 속도로 조직화된 폴리카보네이트 면에 솔리안트의 시일링 필름 (플루오렉스 (등록상표) ISF 2010-페인트필름)으로 라미네이팅하였다. 사용된 이 필름은 두께 20 ㎛의 프라이머, 두께 50 ㎛의 색상층 및 두께 50 ㎛의 보호층을 포함하였다. 쉽사리 벗겨낼 수 있고 성형가능한 보호 필름을 보호층 상에 위치시켰다. 이렇게 생산된 라미네이트 시트는 도장된 구성부의 표면에 시각적으로 부합하는 표면 구조를 지녔다. 이 라미네이트 시트를 이어서 190 ℃에서 열성형 공정에서 형성하였고 PUR 일체형 강성 포움 (바이에르 머트리얼사이언스 아게의 베이두르 (Baydur) (등록상표) 0768 C/데스모두르 (Desmodur) (등록상표) 44V10)으로 후-발포하였고 자동차 지붕 모듈용 구성부로 이용하였다.
측정 결과:
케리어 필름:
조직화된 면의 R 값: 3 ㎛
조직화된 면의 R3z 값: 15 ㎛
BYK 가드너에 의한 DOI: 조직화된 표면에서 필름의 광택이 DOI를 측정하기에는 너무 낮았기 때문에 기술적으로 측정이 불가능하였다.
라미네이트 시트:
BYK 가드너에 의한 DOI: 54.0 (독일 게레트스라이드 BYK 가드너 게엠베하의 "웨이브-스캔 DOI"로 측정)
이상, 본 발명이 설명의 목적으로 자세하게 기술되긴 하였으나, 이러한 상술은 오직 그러한 목적을 위한 것이고, 청구범위에 의해 제한될 수 있는 것을 제외하고는 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 당업자가 그 안에서 변형을 할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 신뢰할만한 생산법에 의해, 높은 내화학성, 높은 내스크래치성, 양호한 열성형성, 케리어 물질 및 특히 페인트와 유사한 표면 구조 ("귤 껍질 효과")에 대한 매우 양호한 부착성을 갖는 경제적으로 비용 효율이 좋은 차체 시트 물질을 제공하고, 이의 생산을 위한 단순 공정을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. a) 제1면이 DIN EN ISO 4288에 의해 측정된 1 ㎛ 내지 6 ㎛의 조도 값 Rz를 나타내는, 50 ℃ 내지 150 ℃ 온도의 케리어층을 얻는 단계,
    b) 상기 제1면에 케리어 필름에서 이격된 면에 위치한 보호층인 80 ℃ 내지 180 ℃ 온도의 시일링층을 도포하는 단계, 및
    c) 두개의 역회전 롤을 통하여 b)의 제품을 운송시켜 하나 이상의 롤이 80 ℃ 내지 180 ℃의 온도를 갖도록 하고, 그렇게 함으로써 제품을 압축하고 라미네이트를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 케리어층은 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스티렌/아크릴로니트릴, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴릭/스티렌/아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 부재의 하나 이상의 필름을 함유하며, 상기 시일링층은 보호층 및 임의로 하나 이상의 색상층을 포함하는 것인,
    BYK 가드너 장치로 측정했을 때 표면이 5 내지 60의 웨이브-스캔 DOI 값을 갖는 라미네이트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케리어층이 폴리카보네이트를 포함한 필름인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 케리어층이 폴리카보네이트 및 폴리카보네이트/ABS 블 렌드로 이루어진 군에서 선택된 부재의 필름인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케리어층이 공-압출된 라미네이트인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 케리어층이 다임러 벤츠 공장 표준 DB N 31007 (1983)에 의한 10 ㎛ 내지 25 ㎛의 표면 조도 R3z를 갖는 방법.
  6. 제1항이 방법에 의해 제조된 라미네이트.
  7. A) 제1면이 DIN ISO 4288에 의해 측정된 1 ㎛ 내지 6 ㎛의 조도 값 Rz를 나타내는 케리어층, 및
    B) 케리어 필름에서 이격된 면에 위치한 보호층인 상기 제1면 상의 시일링층을 포함하고,
    상기 케리어층은 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스티렌/아크릴로니트릴, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴릭/스티렌/아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 부재의 하나 이상의 필름을 함유하며, 상기 시일링층은 보호층 및 임의로 하나 이상의 색상층을 포함하는 것인,
    BYK 가드너 장치로 측정했을 때 표면이 5 내지 60의 웨이브-스캔 DOI 값을 갖는 라미네이트.
  8. 제6항의 라미네이트를 포함하는 성형 제품.
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