KR20080000126A - 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름, 내스크래치성과열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트의 제조에 관한 것으로서, 위로부터 보호필름층, 표면처리층, 접착층, 투명코트층, 칼라코트층, 접착층 및 백킹시트층을 포함하여 이루어지는 적층시트에 있어서, 상기 표면처리층이 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하여 이루어지며, 이러한 적층시트는 표면처리층이 강한 극성과 분자간 결합력을 가짐으로써 표면 경도가 우수하며 또한, 적정 신율을 가짐으로써 자동차 내외장 3차원 성형품의 표면재로 사용시 내스크래치성이 우수함과 동시에 가온 시, 신율이 우수하여 열성형 후에도 크랙이나 와관 손상이 발생하지 않기 때문에 3차원 굴곡면을 가지는 자동차 내외장용 성형품의 표면재로서 적합하다.
내스크래치성, 내후성, 성형성, 표면처리층, 변성아크릴수지, 비닐아세테이트,신율, 극성, 분자간 결합력, 전사용 필름
Description
도 1은 본 발명에 따른 전사용 필름을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적층시트를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 적층시트의 제조공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 내스크래치성과 성형성이 우수한 내후성 적층시트를사용하여 자동차 내외장부품의 표면재 용도의 성형품으로 성형하는 방법의 일례를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 내스크래치성과 성형성이 우수한 내후성 적층시트를사용하여 자동차 내외장부품의 표면재 용도의 성형품으로 성형하는 방법의 다른 일례를 개략적으로 도시한 구성도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
10 : 전사용 필름 11 : 캐리어필름
12 : 이형층 13 : 표면처리층
14 : 접착층 20 : 적층시트
21 : 투명코트층 22 : 칼라코트층
23 : 접착층 24 : 백킹시트층
25 : 보호필름 31 : 열판
32 : 금형 41 : 상금형
42 : 하금형 43 : 사출구
44 : 용융수지
본 발명은 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름, 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 표면처리층을 구성하는 수지로서 변성아크릴수지와 비닐아세테이트로 구성함으로써 특히 내스크래치성과 열성형성이 우수하도록 하여, 자동차의 내장재 등의 제조에 유용한 것으로서, 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름, 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자동차, 가전제품 등의 플라스틱 부품 표면은 스프레이 페인팅, 수압전사 등과 같은 다양한 방법에 의해 표면보호 및 장식이 되어왔다. 플라스틱 부품 표면은 내화학성, 내마모성 특징 외에 높은 광택, 상선명도, 내후성, 고급스런 외관 패턴 등을 필요로 한다. 특히, 자동차 내, 외장 플라스틱 부품, 예컨대 콘솔박스, 센터패시아 등의 내장부품과 범퍼, 사이드몰딩, 미러하우징 등의 외장부품의 표면은 높은 수준의 물성과 외관 장식 효과를 필요로 한다.
도장공정은 보통 도장과 건조를 3회 정도 반복하므로 소요시간, 시설 및 비용이 전체 자동차공정의 1/3을 차지한다. 또한, 도료에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거하기 위해 환경설비가 요구되고, 부품의 재활용 시에도 표면의 열경화성처리층 제거 때문에 별도의 비용발생과 기술적으로 어려운 점이 있다.
이러한 도장공정의 문제점을 극복하기 위해 플라스틱 부품 표면에 도장대신 시트나 필름을 부착하여 사용하는 방법이 시도되었다. 처음에는 가소화 폴리염화비닐(PVC)을 사용한 시트가 개발되었으나, 내후성과 신율이 우수한 폴리비닐리덴 불소필름 혹은 폴리비닐리덴 불소수지와 메틸메타크릴레이트 아크릴수지를 복합화한 시트가 개발되었다.
이를 테면 이러한 시트 및 시트제조방법이 특허 WO88/07416호, 특허 US 5514427호, 특허 WO 99/37479호, 특허 JP09-193189A호, 특허 94/03337호, 특허 US 5108836호에 개시되어 있다. 특허 WO 88/07416호(한국특허공보 특1995-329호의 대응특허)에 의해 제조된 시트는 캐리어 폴리에스테르 필름 위에 폴리비닐리덴플루오라이드수지와 메틸메타크릴레이트수지를 용매에 녹여 도포한 후, 높은 온도에서 건조하는 방법으로 제조되었다. 이와 같은 방법으로 제조된 시트는 폴리비닐리덴수지와 메틸메타크릴레이트의 경도를 올리는데 한계가 있어서, 최종필름 표면의 내스크래치성을 개선하는데 한계가 있었다.
한국 등록특허 제0446316호에는 표피층; 기재층; 및 상기 표피층과 기재층 사이에 위치하며, 전기저항 발열 물질과 열전도 물질 중 선택된 하나 이상을 포함하고 있고, 그 소정 영역에 전기 또는 열을 공급하기 위한 한 개 이상의 접속단자를 구비한 접합층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 수지계 적층물, 그 제조방법이 기술되어 있다. 그러나 이 선행기술은 난방용 발열적층시트를 제조하기 위한 것으로서, 층의 구성이 완전히 상이한 것이다.
이에 본 발명의 하나의 목적은 표면처리층을 구성하는 수지로서 변성아크릴수지와 비닐아세테이트로 구성되는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기한 전사용 필름을 사용하여 특히 내스크래치성과 열성형성이 우수하도록 하여, 자동차의 내장재 등의 제조에 유용한, 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기한 전사용 필름을 사용하여 특히 내스크래치성과 열성형성이 우수하도록 하여, 자동차의 내장재 등의 제조에 유용한, 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스크래치성과 열성형성이 우수한 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름은, 위로부터 캐리어필름, 이형층, 표면처리층 및 접착층을 포함하는 전 사용 필름에 있어서, 상기 표면처리층이 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하여 이루어지는 조성물로 형성된다.
상기 표면처리층을 형성하는 조성물은 변성아크릴계수지 15 내지 25중량부, 비닐아세테이트수지 5 내지 15중량부, 왁스 0.5 내지 1중량부, 실리콘수지 0.1 내지 0.5중량부, 톨루엔 25 내지 35중량부, 메틸에틸케톤 15 내지20중량부 및 에틸아세테이트 10 내지 15중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 변성아크릴계수지는 우레탄 아크릴레이트, 아민그라프트화 아크릴레이트 또는 말레산그라프트화 아크릴레이트수지들 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다.
상기 표면처리층을 형조하는 조성물에는 경화제가 1 내지 10중량부의 양으로 더 포함될 수 있다.
상기 경화제로는 이소시아네이트계, 다가에폭시계 화합물 또는 활성화폴리에스테르계 화합물들 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다.
본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트는, 위로부터 보호필름층, 표면처리층, 접착층, 투명코트층, 칼라코트층, 접착층 및 백킹시트층을 포함하여 이루어지는 적층시트에 있어서, 상기 표면처리층이 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하여 이루어지는 조성물로 형성된다.
상기 표면처리층을 형성하는 조성물은 변성아크릴계수지 15 내지 25중량부, 비닐아세테이트수지 5 내지 15중량부, 왁스 0.5 내지 1중량부, 실리콘수지 0.1 내지 0.5중량부, 톨루엔 25 내지 35중량부, 메틸에틸케톤 15 내지20중량부 및 에틸아 세테이트 10 내지 15중량부를 포함하여 이루어지는 것이 될 수 있다.
상기 변성아크릴계수지는 우레탄 아크릴레이트, 아민그라프트화 아크릴레이트 또는 말레산그라프트화 아크릴레이트수지들 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다.
상기 표면처리층을 형성하는 조성물에는 경화제가 1 내지 10중량부의 양으로 더 포함될 수 있다.
상기 경화제로는 이소시아네이트계, 다가에폭시계 화합물 또는 활성화폴리에스테르계 화합물들 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트의 제조방법은, 위로부터 캐리어필름, 이형층, 표면처리층 및 접착층으로 이루어지는 전사용 필름의 접착층을 포함하여 이루어지는 전사용 필름을 준비하는 단계; 아래로부터 백킹시트층, 접착층, 칼라코트층 및 투명코트층으로 이루어지는 기재시트를 준비하는 단계; 상기 전사용 필름의 접착층과, 상기 기재시트의 투명코트층을 서로 마주보게 하여 가열 합지하는 단계; 상기 캐리어필름이 이형층에 의해 박리(剝離)되게 함으로써 기재시트의 상부에 표면처리층을 형성시킨 다음, 표면처리층 상부에 보호필름층을 적층하는 것에 의해 위로부터 보호필름층, 표면처리층, 접착층, 투명코트층, 칼라코트층, 접착층, 백킹시트층으로 이루어지는 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트를 제조하는 방법에 있어서, 상기 표면처리층을 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하도록 조성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 표면처리층의 두께는 3 내지 30㎛의 범위 이내로 형성될 수 있다.
상기 캐리어필름으로서는 25 내지 250㎛의 폴리에텔렌테레프탈레이트필름이나 고밀도 폴리에텔렌 필름이 사용될 수 있다.
이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장용 적층필름은 표면처리층, 접착층을 포함하는 전사용 필름을 내후성 적층 시트 표면에 열전사하여 내후성 적층시트의 표면에 내스크래치성과 열성형성이 우수한 표면처리층을 형성시켜 제조하는 것으로, 먼저 본 발명에 따른 전사용 필름에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전사용 필름의 단면도로서, 위로부터 캐리어필름 (11), 이형층(12), 표면처리층(13) 및 접착층(14)으로 이루어지는 전사용 필름(10)을 보여준다.
이러한 전사용 필름(10)의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 캐리어 필름(11)으로는 연화점이 200℃ 이상이고, 표면광택이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 또는 고밀도 폴리프로필렌필름과 같은 유연성이 있는 열가소성 수지 필름을 사용하고, 두께는 25 내지 100㎛로 한다 .
다음, 캐리어필름(11) 상부에 실리콘수지 이형제 또는 멜라민 수지 이형제를 그라비아 코터(Gravure Coater)를 사용하여 0.1 내지 0.5㎛의 두께로 코팅한 이형층(12)을 형성시킨다.
다음, 이형층(12) 상부에 점도가 10 내지 200cps인 표면처리층(13)을 형성하 는 조성물을 3 내지 30㎛의 두께로 코팅한 후, 110 내지 150℃의 온도에서 건조시켜 표면처리층(13)을 형성시킨다.
이때, 표면처리층(13)을 형성하는 조성물의 조성은 수지 성분인 변성 아크릴 수지 15 내지 25중량부 및 비닐아세테이트 수지 5 내지 15중량부, 경화제 1 내지 10중량부, 슬립성을 부여하여 내손상성을 보강하는 왁스 0.5 내지 1중량부, 표면처리층 코팅 시, 레벨링이 잘 되도록 하고, 슬립성을 부여하여 내손상성을 보강하는 실리콘수지 0.1 내지 0.5중량부 및 용제인 톨루엔 25 내지 35중량부, 메틸에틸케톤 15 내지 20중량부 및 에틸아세테이트 10 내지 15중량부로 이루어진다. 상기 조성물 중 내스크래치성과 열성형성을 동시에 부여하는 변성아크릴 수지로서는 우레탄 아크릴레이트, 아민그라프트화 아크릴레이트, 말레산그라프트화 아크릴레이트 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다. 경화제를 사용할 경우에는 경화제로서는 메틸디이소시아네이트, 톨루이딘디이소시아네이트, 다가에폭시계 화합물, 활성화 폴리에스테르계 화합물 중 1종 또는 2종 이상이 될 수 있다.
이러한 표면처리층(13)을 형성하는 조성물의 점도는 용제인 톨루엔과 메틸에틸케톤, 알콜의 혼합용제로 조정할 수 있는데, 그 적정 비율은 점도기준으로 10 내지 200cps가 되도록 하는 것이 적당한데, 그 이유는 점도가 높을 경우 레벨링(Levelling) 성능이 나빠져서 코팅결함이 발생할 수 있으며, 점도가 낮을 경우 흐름(sagging) 불량이 발생할 수 있기 때문이다.
또한 코팅은 바 코터(Bar Coater), 슬롯다이 코터(Slot-Die Coater), 메이어바 코터(Mayer Bar Coater), 닙 코터(Nip Coater), 그라비아 코터(Gravure Coater) 를 사용하여 할 수 있는데, 적정두께인 3 내지 20㎛ 정도의 두께로 형성시키기 위해서는 메이어바 코터나 슬롯다이 코터를 사용하는 것이 바람직하다.
다음, 표면처리층(13)의 상부에 표면처리층(13)과의 접착성이 우수하고, 열전사시 피전사층인 기재 시트의 표면층과의 접착성도 우수한 우레탄 아크릴레이트, 아크릴아민 공중합 수지 계통의 접착제를 바 코터나 메이어바 코터를 사용하여 1 내지 5㎛의 두께로 코팅한 후, 100 내지 150℃에서 건조시켜 접착층(14)을 형성시킴으로써 전사용 필름(10)을 완성한다.
이상으로 제조된 전사용 필름(10)을 사용하여 본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트를 제조할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트의 단면도로서, 위로부터 보호필름(25), 표면처리층(13), 접착층(14), 투명코트층(21), 칼라코트층(22), 접칙제층(23), 백킹시트층(24)으로 이루어진 내후성 적층시트(20)를 보여준다.
이러한 내후성 적층시트(20)의 제조방법을 도 3의 본 발명에 따른 제조공정도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 두께가 0.1 내지 200㎛의 투명코트층에 칼라코트층, 접착층을 순차적으로 형성시킨 후, 0.1 내지 1㎜의 백킹시트층을 합지시켜 내후성 기재시트를 제조한다. 이때, 투명코트층으로는 내후성이 우수한 폴리비닐리덴 불소수지, 메틸메타크릴레이트 아크릴수지, 폴리비닐리덴 불소수지/메틸메티크릴레이트 아크릴수지를 블렌딩한 수지 또는 공압출 수지 등이 사용된다. 칼라코트층은 내후성이 우수한 잉크와 바인다 수지를 혼합한 잉크를 사용하며, 접착층은 칼라코트층과 백킹시트층과의 접착력이 우수한 아크릴수지, 우레탄 수지, 우레탄아크릴레이트 공중합 수지 등이 사용될 수 있다.
완성된 내후성 기재시트를 예열 롤에서 100 내지 150℃로 예열하고, 가열 드럼에서 160 내지 175℃로 가열하여 연화되도록 한 후, 적외선 히터에 의해 130 내지 160℃로 가열된 전사용 필름(10)의 접착층(14)이 상기 연화된 기재시트의 투명코트층(21)과 마주하도록 하여, 러버 롤과 스틸 롤 사이를 통과시켜 전사용 필름(10)과 내후성 기재시트를 합지한 다음, 전사용 필름(10)의 캐리어필름(11)이 이형층(12)에 의해 박리(剝離)되도록 하면 전사용 필름(10)의 접착층(14)이 내후성 기재시트의 투명코트층 (21) 상부에 접착되면서 캐리어 필름을 박리시키면 표면처리층(13)이 전사된다.
다음, 표면처리층(13)의 상부에 보호필름(25)을 적층하면 도2와 같이 내스크래치성과 성형성이 우수한 내후성 적층시트가 완성된다. 이때 보호필름(25)으로는 폴리에틸렌 필름 또는 폴리프로필렌 필름을 사용하는데, 이 보호필름(25)의 한쪽 면에는 점착제가 도포되어 있기 때문에 라미네이션 롤을 사용하여 손쉽게 표면처리층(13) 상부에 적층할 수 있다.
도 4를 보면, 본 발명에 따른 내스크래치성과 성형성이 우수한 내후성 적층시트(20)가 자동차 내외장부품의 표면재 용도로 사용될 때의 방법을 보여주고 있다.
완성된 내후성 적층시트(20)를 금형(32)에 올려 놓고, 열판(31)을 사용하여 180 내지 250℃에서 통상의 방법으로 진공 성형하여 예비성형을 한 후, 도 5에 나타낸 바와 같이, 동일한 성형 형태의 상금형(41)과 하금형(42)이 장착된 사출기에 예비 성형된 내후성 적층시트(20)를 삽입하고, 사출구(43)를 통해 용융수지(44)를 사출하는 방법으로 사출성형 함으로써 내후성 적층시트(20)가 표면마감재로 사용된 3차원의 자동차 내외장 부품이 제조될 수 있다.
이하 실시예에서는 표면처리층(13)을 포함하는 전사용 필름(10)을 내후성 적층필시트 상부에 열전사하여 표면처리층(13)을 형성시킨 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트(20)를 제조하는데 있어서, 표면처리층(13)의 내스크래치성과 열성형성을 최대화시키는 역할을 하는 표면처리층의 수지조성의 종류를 다르게 하여 내후성 적층 시트(20)를 제조하고, 또한 비교예에서는 처리층을 형성시키지 않고 내후성 기재시트만을 제조하여 비교하고자 한다.
실시예
1 :
전사용 필름의 제조
먼저, 전사용 필름을 만들기 위해 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 기재층(11)으로 하여, 기재층(11)의 상부에 실리콘 수지 이형제를 그라비아 코터(Gravure Coater)를 사용하여 0.1㎛의 두께로 코팅한 이형층(12)을 형성시켰다.
다음, 이형층(12) 상부에 변성아크릴수지 20중량부, 비닐아세테이트수지 10중량부, 왁스 0.5중량부, 실리콘수지 0.3중량부, 톨루엔 25중량부, 메틸에틸케톤 17중량부 및 에틸아세테이트 13중량부를 혼합하여 만든 점도가 50cps인 표면처리층 형성용 조성물을 메이어바 코터를 사용하여 10㎛의 두께로 코팅한 후, 120℃의 온도에서 건조시켜 표면처리층(13)을 형성시켰다.
다음, 표면처리층(13)의 상부에 아크릴아민 공중합 수지 접착제를 메이어바 코터를 사용하여 2㎛의 두께로 코팅한 후, 120℃에서 건조시켜 접착층(14)을 형성시킴으로써 전사용 필름(10)을 만들었다.
실시예
2 :
전사용 필름의 제조
먼저, 전사용 필름을 만들기 위해 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 기재층(11)으로 하여, 기재층(11)의 상부에 실리콘 수지 이형제를 그라비아 코터(Gravure Coater)를 사용하여 0.1㎛의 두께로 코팅한 이형층(12)을 형성시켰다.
다음, 이형층(12) 상부에 변성아크릴수지 20중량부, 비닐아세테이트수지 10중량부, 메틸디이소시아네이트 5중량부, 왁스 0.5중량부, 실리콘수지 0.3중량부, 톨루엔 25중량부, 메틸에틸케톤 17중량부 및 에틸아세테이트 13중량부를 혼합하여 만든 점도가 50cps인 표면처리층 형성용 조성물을 메이어바 코터를 사용하여 10㎛의 두께로 코팅한 후, 120℃의 온도에서 건조시켜 표면처리층(13)을 형성시켰다.
다음, 표면처리층(13)의 상부에 아크릴아민 공중합 수지 접착제를 메이어바 코터를 사용하여 2㎛의 두께로 코팅한 후, 120℃에서 건조시켜 접착층(14)을 형성시킴으로써 전사용 필름(10)을 만들었다.
실시예
3 :
전사용 필름의 제조
상기 실시예 2에서 표면처리층(13)의 조성물 중 경화제를 메틸디이소시아네이트 대신 다가 에폭시화합물을 사용하고 나머지는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예
4 :
기재시트의 제조
기재시트을 만들기 위해, 두께가 100㎛인 폴리비닐리덴 불소수지/메틸메타크릴레이트 아크릴 수지 압출 필름을 투명코트층으로 하고, 아크릴계 내후성 잉크를 사용, 칼라코트층을 이면에 형성시킨 후, 우레탄 아크릴레이트 공중합수지로 접착층을 순차적으로 형성시킨 후, 0.4mm의 ABS시트를 백킹시트층(24)으로 사용하여 합지하여 내후성 기재시트를 만들었다.
실시예
5 :
전사용 필름과 기재시트의 합지
두께가 0.5㎜인 기재시트(20)을 예열 롤에서 130℃로 예열하고, 가열 드럼에서 175℃로 가열하여 연화되도록 한 후, 상기 실시예 1에서 수득된 전사용 필름(10)을 합지시키되, 적외선 히터에 의해 150℃로 가열된 전사용 필름(10)의 접착층(14)이 상기 연화된 내후성 기재시트의 투명코트층(21)과 마주하도록 하여, 러버 롤과 스틸 롤 사이를 통과시켜, 전사용 필름(10)과 기재시트를 합지시킨 다음, 전사용 필름(10)의 기재층(11)이 이형층(12)에 의해 박리되도록 하여 전사용 필름(10)의 접착층(14)이 내후성 기재시트의 투명코트층(21) 상부에 접착되면서 표면 처리층(13)이 전사되도록 하였다.
다음, 한쪽 면에 점착제가 도포되어 있는 폴리에틸렌 필름을 보호필름층(23)으로 하여 점착제가 도포된 면을 표면처리층(13)의 상부에 점착시킴으로써 보호필름층(23)을 적층하여 본 발명에 따른 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트(20)를 완성하였다.
실시예
6 :
전사용 필름과 기재시트의 합지
상기 실시예 2의 전사용 필름을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일하게 수행하여 적층시트를 완성하였다.
실시예
7 :
전사용 필름과 기재시트의 합지
상기 실시예 3의 전사용 필름을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일하게 수행하여 적층시트를 완성하였다.
비교예
1 :
내후성 기재시트를 만들기 위해, 두께가 100㎛인 폴리비닐리덴 불소수지/메틸메타크릴레이트 아크릴 수지 공압출 필름을 투명코트층으로 하고, 아크릴계 내후성 잉크을 사용 칼라코트층을 이면에 형성시킨 후, 우레탄 아크릴레이트 공중합수지로 접착층을 순차적으로 형성시킨후 0.4mm의 ABS시트를 백킹시트층(24)으로 사용하여 합지하여 내후성 기재시트를 만들고 실시예 5 내지 7과 달리 전사용 필름에 의해 표면처리층을 형성시키지 않았다.
비교예
2 :
내후성 기재시트를 만들기 위해, 두께가 100㎛인 메틸메타크릴레이트 아크릴 수지 단독필름을 투명코트층으로 하고, 아크릴계 내후성 잉크를 사용하여 칼라코트층을 이면에 형성시킨 후, 우레탄 아크릴레이트 공중합수지로 접착층을 순차적으로 형성시킨 후, 0.4mm의 ABS시트를 백킹시트층(24)으로 사용하여 합지하여 내후성 기재시트를 만들고, 실시예 5 내지 7과 달리 전사용 필름에 의해 표면처리층을 형성시키지 않았다.
비교예
3 :
기재시트를 만들기 위해, 두께가 100㎛인 폴리염화 비닐수지(PVC) 단독필름을 투명코트층으로 하고, 아크릴계 내후성 잉크를 사용하여 칼라코트층을 이면에 형성시킨 후, 우레탄 아크릴레이트 공중합수지로 접착층을 순차적으로 형성시킨 후, 0.4mm의 ABS시트를 백킹시트층(24)으로 사용하여 합지하여 기재시트를 만들고 실시예 5 내지 7과 달리 전사용 필름에 의해 표면처리층을 형성시키지 않았다.
상기한 비교예 1 내지 3들과 같이 표면처리층이 형성되지 않은 것들은 현재 상용화된 적층시트와 유사한 것으로서, 본 발명의 실시예들의 우수성을 입증하기 위한 비교예로 사용되었다.
아래의 표 1은 상기 실시예 5 내지 실시예 7에서 제조한 내후성 적층시트(20)의 표면경도 및 크랙 발생 여부를 측정하고, 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조한 적층시트(20)의 표면경도를 측정한 결과이다.
이때 내후성 적층시트(20)의 표면처리층(13)에 적층된 보호필름층(25)은 적 층 시트(20)의 표면처리층(13)을 보호하기 위하여 적층되는 것이고, 사용 시에는 제거되기 때문에 표면경도 및 크랙 발생 여부 측정 시 제거한 상태에서 측정하였다.
표면경도는 적층시트(20)의 내스크래치성이 우수함을 알아보기 위한 것으로, 500g 하중의 펜슬경도계를 사용하여 측정한 것이다.
이때 결과를 나타내는 값인 에이치(H)는 딱딱한 정도를 나타내는 것으로, 숫자가 커질수록 더욱 딱딱해지고, 비(B)는 부드러운 정도를 나타내는 것으로, 숫자가 커질수록 더욱 부드러워짐을 의미한다.
크랙 발생 여부는 내후성 적층시트(20)가 진공성형이 가능함을 알아보기 위한 것으로, 90℃로 가온 후 인장속도 50mm/분의 인장시험기를 사용하여 신율 200%로 인장하였을 때의 결과를 측정한 것이다.
| 구분 | 실시예5 | 실시예 6 | 실시예 7 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 시험방법 및 조건 | |
| 표면경도 | H | 2H | 2H | B | B | 2B | * 펜슬 경도계(500g하중) | |
| 가온 후 인장 | 크랙발생여부 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | - | - | - | * 인장시험기(가온90℃,인장속도50㎜/분) |
상기 표 1의 결과를 보면, 내후성 적층시트(20)에 표면처리층을 갖는 실시예 5 내지 7의 내후성 적층시트(20)는 2H 또는 H의 우수한 표면경도를 가지며, 가온 및 인장하였을 때 크랙이 발생하지 않았다. 즉, 본 발명에 따른 내후성 적층시트(20)는 극성과 분자간 결합력이 강한 특성의 변성아크릴 수지계의 조성물로 된 표면처리층(13)을 가짐으로써 표면경도가 우수하여 내스크래치성이 우수함과 동시에 가온(加溫)시 신율(伸率)이 양호하여 크랙이 발생하지 않기 때문에 진공성형이 가능함을 확인할 수 있었다.
그러나, 내후성 적층시트(20) 표면에 표면처리층(13)이 형성되지 않은 비교예 1, 2, 3은 2B 또는 B의 다소 불량한 표면경도를 가짐을 확인할 수 있었다.
즉, 전사에 의한 표면 처리층이 형성이 안된 비교예 1, 2, 3은, 투명코트층(21) 만으로는 표면경도가 미약하기 때문에 내 스크래치성이 약화되었다.
따라서, 상기 실시예 5 내지 7의 본 발명에 따른 내후성 적층시트(20)는 기재시트 위에 형성된 표면처리층(13)의 극성과 분자간 결합력이 강한 특성의 변성아크릴수지의 조성물로 표면 경도가 우수하며, 또한, 적정 신율을 가짐으로써 자동차 내,외장 3차원 성형품의 표면재로 사용 할 경우, 내스크래치성이 우수함과 동시에 가온(加溫)시 신율(伸率)이 우수하여 성형 후에도 크랙이나 와관 손상이 발생하지 않기 때문에 3차원 굴곡면을 가지는 자동차 내외장용 성형품의 표면재로서 사용될 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면 표면처리층을 구성하는 수지로서 변성아크릴수지와 비닐아세테이트로 구성되는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름과, 상기한 전사용 필름을 사용하여 특히 내스크래치성과 열성형성이 우수하도록 하여, 자동차의 내장재 등의 제조에 유용한, 내스크래치성과 열성형성이 우수한 자동차 내외장재용 적층시트 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
Claims (13)
- 위로부터 캐리어필름, 이형층, 표면처리층 및 접착층을 포함하는 전사용 필름에 있어서, 상기 표면처리층이 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하여 이루어지는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름.
- 제 1 항에 있어서,상기 표면처리층을 형성하는 조성물이 변성아크릴계수지 15 내지 25중량부, 비닐아세테이트수지 5 내지 15중량부, 왁스 0.5 내지 1중량부, 실리콘수지 0.1 내지 0.5중량부, 톨루엔 25 내지 35중량부, 메틸에틸케톤 15 내지20중량부 및 에틸아세테이트 10 내지 15중량부를 포함하여 이루어지는 것임을 특징으로 하는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 변성아크릴계수지는 우레탄 아크릴레이트, 아민그라프트화 아크릴레이트 또는 말레산그라프트화 아크릴레이트수지들 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 표면처리층을 형성하는 조성물이 경화제를 1 내지 10중량부의 양으로 더 포함함을 특징으로 하는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름.
- 제 4 항에 있어서,상기 경화제가 이소시아네이트계, 다가에폭시계 화합물 또는 활성화폴리에스테르계 화합물들 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 적층시트의 제조를 위한 전사용 필름.
- 위로부터 보호필름층, 표면처리층, 접착층, 투명코트층, 칼라코트층, 접착층 및 백킹시트층을 포함하여 이루어지는 적층시트에 있어서,상기 표면처리층이 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하여 이루어지는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내외장재용 적층시트.
- 제 6 항에 있어서,상기 표면처리층을 형성하는 조성물이 변성아크릴계수지 15 내지 25중량부, 비닐아세테이트수지 5 내지 15중량부, 왁스 0.5 내지 1중량부, 실리콘수지 0.1 내지 0.5중량부, 톨루엔 25 내지 35중량부, 메틸에틸케톤 15 내지20중량부 및 에틸아세테이트 10 내지 15중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내외장재용 적층시트.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 변성아크릴계수지가 우레탄 아크릴레이트, 아민그라프트화 아크릴레이트 또는 말레산그라프트화 아크릴레이트수지들 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내외장재용 적층시트.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 표면처리층을 형성하는 조성물이 경화제를 1 내지 10중량부의 양으로 더 포함함을 특징으로 하는 자동차 내외장재용 적층시트.
- 제 9 항에 있어서,상기 경화제가 이소시아네이트계, 다가에폭시계 화합물 또는 활성화폴리에스테르계 화합물들 중 1종 또는 2종 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 내외장재용 적층시트.
- 위로부터 캐리어필름, 이형층, 표면처리층 및 접착층으로 이루어지는 전사용 필름의 접착층을 포함하여 이루어지는 전사용 필름을 준비하는 단계; 아래로부터 백킹시트층, 접착층, 칼라코트층 및 투명코트층으로 이루어지는 기재시트를 준비하는 단계; 상기 전사용 필름의 접착층과, 상기 기재시트의 투명코트층을 서로 마주보게 하여 가열 합지하는 단계; 상기 캐리어필름이 이형층에 의해 박리(剝離)되게 함으로써 기재시트의 상부에 표면처리층을 형성시킨 다음, 표면처리층 상부에 보호 필름층을 적층하는 것에 의해 위로부터 보호필름층, 표면처리층, 접착층, 투명코트층, 칼라코트층, 접착층, 백킹시트층으로 이루어지는 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트를 제조하는 방법에 있어서,상기 표면처리층을 변성아크릴계수지 및 비닐아세테이트수지를 포함하도록 조성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 표면처리층의 두께를 3 내지 30㎛의 범위 이내로 형성하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트의 제조방법.
- 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,상기 캐리어필름으로 25 내지 250㎛의 폴리에텔렌테레프탈레이트필름이나 고밀도 폴리에텔렌 필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 내스크래치성과 열성형성이 우수한 내후성 적층시트의 제조방법.
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