KR20140125789A - 저-광택 소프트-터치의 열성형 가능한 페인트 필름 라미네이트 - Google Patents

저-광택 소프트-터치의 열성형 가능한 페인트 필름 라미네이트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 a) 내지 f)를 하기의 순서대로 포함하는 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트에 관한 것이며,
a) 열가소성 수지의 배면 시트 (backing sheet) 층,
b) 선택적으로, 접착제 층
c) 하나 이상의 중간층,
d) 60°에서 최대 20 광택 단위 (gloss unit)의 광택을 가지는 표면을 포함하는 저-광택 소프트-필 층,
e) 제거가능한 보호 층 f)에 대한 접착성이 상기 저-광택 소프트-필 층 d)보다 높은 감압성 접착제 층, 및
f) 제거가능한 보호 층,
여기서, 저-광택 소프트-필 층 d)는 액체 코팅 조성물을 하나 이상의 중간 층 c)에 적용하고, 상기 액체 코팅 조성물을 건조 및 경화시킴으로써 수득되며, 액체 코팅 조성물은 폴리카르보네이트 다이올 및 하이드록실-반응성 가교제를 포함한다.

Description

저-광택 소프트-터치의 열성형 가능한 페인트 필름 라미네이트{LOW-GLOSS SOFT-TOUCH THERMOFORMABLE PAINT FILM LAMINATE}
본 발명은 저-광택 소프트-터치의 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트에 관한 것이다. 본 발명은 추가적으로, 저-광택 소프트-필 표면을 가진 기판을 제공하는 방법에 관한 것이다.
자동차 및 가전 제품 산업에서, 비용 절감, 경량화, 재활용성 등으로 인해 점점 더 많은 플라스틱 부품들이 사용되고 있다. 가전 제품 산업에서는, 다수의 얇은 금속 부품도 물론 사용된다.
딱딱한 플라스틱 또는 금속 표면에 매끄럽고 부드러운 촉각 특성을 제공하기 위해 소프트-터치 코팅제가 개발되고 있다. 이들에 대한 관심이 자동차 및 가전 제품 산업에서 증가하고 있다.
현대 차량 내장에서, 소프트-터치 코팅제를 사용하여, 계기판, 도어 패널 (door panel), 팔걸이, 머리 받침대, 에어백 커버, 사물함 커버 (glove compartment cover), 및 센터 콘솔 (center console)과 같은 플라스틱 부품들을 코팅한다. 이러한 방식으로 코팅된 부품들은 가죽이나 벨벳과 유사한 부드럽고 고급스러운 감촉을 나타낸다. 가전 제품에서는, 소프트-터치 코팅제를 사용하여, 랩탑 커버 및 케이싱 (casing), 컴퓨터 하우징 (computer housing), 휴대폰 커버 및 케이싱, 및 그외의 개인용 전자 장치와 같은 플라스틱 또는 금속 부품들을 코팅하여, 유사한 부드럽거나 벨벳같은 느낌을 제공한다.
이러한 용도들 중 다수의 경우에는 코팅제가 전형적으로 분무 적용되지만, 플라스틱 부품에 인-몰드 (in-mould)로 장식하므로써, 코팅제의 분무 및 경화를 위한 시간, 에너지, 및 원료를 절약할 수 있는 것에 대한 관심이 커지고 있다. 또한, 분무 코팅에서 다공성 표면과 관련한 어려움으로 인해, 반제품 (finished part)에 대해 경화된 필름을 형성함으로써, 부품을 장식하는 것에 관심이 커지고 있다. 부드러운 촉감은 다수의 몰딩 및 성형 어플리케이션들에 바람직하지만, 전형적인 장식성 필름 캐스팅 (decorative film casting) 및 건조 페인트 트랜스퍼 기술 (dry paint transfer technique)을 사용해서는 달성하기 어렵다.
전통적인 분무 코팅 적용에서, 프라이머를 기판 상에 적용한 다음, 베이스 코트 (base coat)와 마지막으로 탑 코트 (top coat)를 적용한다. 이로써, 제형자는 탑 코트 - 공기 표면 계면에서 상호작용을 이용하여, 활주성 (slip), 표면 미세-조도 (surface micro-roughness), 소프트-터치, 또는 기타 특성들을 상부층에 부여할 수 있다. 표준 필름 캐스팅에서는, 탑 코트를 먼저 제거가능한 캐리어 (carrier) 필름 상에 캐스팅한 다음, 기타 클리어 코트 (clear coat) 또는 효과 층 (effect layer)을 캐스팅하고, 마지막으로 프라이머/접착제 층을 캐스팅한다. 이는, 탑 코트를 캐리어 상에 캐스팅할 때 형성되는 공기 표면이 필름의 다음 층 (next layer)으로 코팅되기 때문에, 바람직한 특성을 달성하기 위한 탑 코트 - 공기 표면 계면의 사용이 금지된다. 따라서, 표준 필름 캐스팅 과정에서, 제형자는 캐리어 필름을 이용해, 탑 코트 층에 임의의 바람직한 특성을 부여해야 한다.
특허 출원 US 2006/0078745 A는 캐리어 필름 상에 소프트-터치 코팅 층과, 상기 소프트-터치 코팅의 반대면에 후면-사출 (back-injected), 후면-캐스트 (back-cast) 또는 후면-압축 (back-pressed)된 열가소성 층을 가지는, 열가소성적으로 형성가능한 복합 (composite) 필름의 복합 몰딩에 관한 것이다. 소프트-터치 코팅은 공기에 노출된 소프트-터치 표면으로 형성되며, 가교된 열경화성 물질을 포함한다.
특허 출원 US 2003/0211334 A는, 계기판 등을 커버하기 위한 기능성 내부 부재로서 사용되는 내부 자동차 라미네이트를 제조하기 위한 건조 페인트 트랜스퍼 기술의 이용에 관한 것이다. 저-광택, 소프트-터치 코팅은 무광택 이형 라이너 (matte release liner)로부터 표면 미세-조도 트랜스퍼에 의해 형성된다. 더욱이, 최저 광택을 달성하기 위해서는 열성형이 요구된다.
공지된 열성형가능한 라미네이트의 문제점은, 자동차 OEM 또는 가전 제품 제조업체의 사양 (specification)을 통과하기에는 충분하지 않은 저항성을 나타낸다는 것이다. 더욱이, 소프트-필 및 저-광택 특성은 캐스팅, 경화, 적층화, 열성형, 및 사출 성형 공정 동안에 저하될 수 있다. 매우 낮은 광택 수준을 달성하기 위한 열성형 요건은, 필름을 열성형하지 않는 용도에는 라미네이트가 맞지 않게 만든다. 더 작은 부품 및 자동차 트림 피스 (trim piece) 다수는, 라미네이트가 최종 부품이 제조되기 전에는 사전-연신되지 않는 공정에 의해 장식된다. 또한, 무광택 이형 라이너는 라미네이트 및 열성형 공정 전과정 동안 소프트-필 탑 코트 표면 상에 남아 있어야 한다. 그 전에 제거되는 경우, 탑 코트 표면에 광택이 있는 지점 또는 영역이 생기며, 소프트-필 텍스처가 줄어들 것이다.
본 발명은 전술한 문제점을 다소 해결하며, 보다 상세하게는, 무광택 이형 라이너의 사용 없이 제조될 수 있는 몰딩 (molding) 및 성형 (forming) 적용에 적절한 저-광택 소프트-터치 페인트 필름 라미네이트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 페인트 필름 라미네이트는 또한, 색상, 모조 금속 마감재, 인쇄된 디자인, 및 기타 장식성을 부여하도록 조정되어야 한다.
또한, 저-광택 및 소프트-터치 특성은 캐스팅, 경화, 적층화, 열성형, 및 사출 성형 공정에서 유지되어야 한다. 필름은 자동차 내부 및 가전 제품에서 보이는 전형적인 시험 요건을 견딜 수 있는 것이 또한 바람직하다.
이제, 본 발명은 하기 a) 내지 f)를 하기의 순서대로 포함하는 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 제공하며,
a) 열가소성 수지의 배면 시트 (backing sheet) 층,
b) 선택적으로, 접착제 층
c) 하나 이상의 중간층,
d) 60°에서 최대 20 광택 단위 (gloss unit)의 광택을 가지는 표면을 포함하는 저-광택 소프트-필 층,
e) 제거가능한 보호 층 f)에 대한 접착성이 상기 저-광택 소프트-필 층 d)보다 높은 감압성 접착제 층, 및
f) 제거가능한 보호 층,
여기서, 저-광택 소프트-필 층 d)는 액체 코팅 조성물을 베이스 코트 층 c)에 적용하고, 상기 액체 코팅 조성물을 건조 및 경화시킴으로써 수득되며, 액체 코팅 조성물은 폴리카르보네이트 다이올 및 하이드록실-반응성 가교제를 포함한다.
본 발명의 라미네이트는 무광택 이형 라이너를 사용하지 않고 제조될 수 있는 몰딩 및 성형 적용에 적절하다. 페인트 필름 라미네이트는 색상, 모조 금속 마감재, 인쇄된 디자인, 및 기타 장식성을 부여하도록 조정이 가능하다.
또한, 저-광택 및 소프트-터치 특성은 캐스팅, 경화, 적층화, 열성형, 및 사출 성형 공정을 통해 유지된다. 페인트 필름 라미네이트는 자동차 내부 및 가전 제품에서 보여지는 전형적인 시험 요건을 견딜 수 있다.
광택은 광학 특성으로서, 빛과 표면의 물리적 특징과의 상호작용을 토대로 한다. 이는 실제로, 빛을 정반사 방향 (specular direction)으로 반사시키는 표면의 능력이다. 광택에 영향을 미치는 인자들은 물질의 반사율, 입사광의 각도, 및 표면 토포그래피이다. 광택은 물질의 외양의 면인 것으로 지칭될 수 있다. 표면이 매끄러운 물질은 광택이 있는 것으로 보이는 한편, 매우 거친 표면은 정반사광 (specular light)을 반사하지 않으며 흐리게 보인다. 백악 (chalk)은 반사광을 거의 반사하지 않거나 전혀 반사하지 않는 매우 거친 표면의 일례이다.
거울 반사 (specular reflection)는 정반사 광택 미터 (specular gloss meter)로 측정되며, 광택 단위로 기록된다. 비편광된 백색광은, 집광 렌즈에 의해 필드 구경 (field aperture)으로 집중되며, 소스 렌즈 (source lens)의 초점면에 위치한다. 표면에서 반사된 빔 (beam)은 이후에 수용 렌즈 (receptor lens)에 의해 수집된다. 그런 다음, 빔의 강도는 광검출기를 통해 측정된다. 광택 측정을 위한 입사광의 보편적인 각도는 20°, 60° 및 85°이다. 광택 측정을 위한 전형적인 표준은 ASTM D 2457이다.
배면 시트
배면 시트는 적절하게는, 열가소성 폴리머를 포함하거나 또는 이로 구성된다. 적절한 폴리머의 예로는, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트, 및 폴리설폰을 포함한다. 폴리머의 혼합물 또는 블렌드를 사용할 수도 있다. 배면 시트는 선택적으로, 코로나 처리와 같은 공정에 의해 전처리될 수 있다. 배면 시트의 두께는 바람직하게는 2 ㎛ 내지 2,000 ㎛이다. 배면 시트는 또한, 몇몇 층의 합성 필름일 수 있다.
적절한 폴리카르보네이트의 분자량은 바람직하게는 10,000 g/mol 내지 60,000 g/mol이다. 이러한 폴리카르보네이트는 시판중에 있다.
적절한 폴리에스테르는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 사이클로헥산다이카르복실산과 사이클로헥산다이메탄올의 폴리에스테르이다.
일 구현예에서, 배면 시트 층 a)는 아크릴로니트릴, 부타다이엔, 및 스티렌의 열가소성 코폴리머 (ABS)를 포함한다.
하나 이상의 중간 층
하나 이상의 중간 층은 프라이머 층, 또는 베이스 코트 층, 또는 이들의 조합일 수 있다. 선택적인 프라이머 층이 존재하는 경우, 이는 전형적으로 배면 시트 층과 베이스 코트 층 사이에 위치한다. 프라이머 층은 배면 시트와 뒤이은 층 사이의 결합을 향상시키도록 제공할 수 있다. 프라이머 층은 아크릴 수지를 포함할 수 있다.
베이스 코트 층은 적절하게는, 액체 베이스 코트 조성물로부터 제조된다. 베이스 코트 조성물은 수계 코팅 조성물일 수 있으며, 여기서, 물은 1차 액체 희석제, 또는 유기 용매계 코팅 조성물이며, 휘발성 유기 용매는 1차 액체 희석제이다. 베이스 코트 조성물 일반적으로 필름 형성 결합제를 포함한다. 필름-형성 결합제로서 적절한 폴리머의 예는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 및 이들의 혼합물이다. 베이스 코트 조성물은 바람직하게는, 색상 및/또는 효과를 베이스 코트 층에 제공하기 위해 1종 이상의 안료를 또한 포함한다. 선택적으로, 안료는 특성을 변형시키기 위해 전처리될 수 있다. 적절한 안료의 예로는, 알루미늄 및 스테인레스 스틸과 같은 금속성 안료; 산화철 및/또는 이산화티탄과 같은 산화금속으로 코팅된 미카 (mica)와 같은 진주광택 안료; 이산화티탄, 산화철, 카본 블랙, 실리카, 카올린, 탈크, 바륨 설페이트, 납 실리케이트, 스트론튬 크로메이트, 및 산화크롬과 같은 무기 안료; 및 프탈로시아닌 안료와 같은 유기 안료를 포함한다.
베이스 코트 또는 베이스 코트 조성물은 후면 층 (backing layer)에 직접 적용될 수 있다. 중간층 프라이머 층이 존재하는 경우, 베이스 코트 조성물은 프라이머 층에 적용된다. 적절한 적용 기술의 예는, 프린팅, 롤러 코팅, 분무, 브러슁 (brushing), 스프링클링 (sprinkling), 유동 코팅 (flow coating), 딥핑 (dipping), 슬롯 다이 코팅 (slot die coating)이다. 다르게는, 베이스 코트는 적층화에 의해 적용될 수 있다.
저-광택 소프 트 -필 층
저-광택 소프트-필 층은 60°에서 최대 20 광택 단위의 광택을 가지는 표면을 포함한다. 저-광택 소프트-필 층 d)는 액체 코팅 조성물을 베이스 코트 층 c)에 적용하고, 액체 코팅 조성물을 건조 및 경화시킴으로써 수득된다. 액체 코팅 조성물은 폴리카르보네이트 다이올 및 하이드록실-반응성 가교제를 포함한다. 액체 코팅 조성물은 수계 코팅 조성물일 수 있으며, 여기서, 물은 1차 액체 희석제, 또는 유기 용매계 코팅 조성물이며, 휘발성 유기 용매는 1차 액체 희석제이다. 코팅의 표면의 요구되는 저-광택 소프트-필 특성은 결합제의 특정 특성 또는 첨가제의 사용 또는 이들의 조합에 의해 달성될 수 있다. 첨가제로는, 실리카 입자 또는 폴리우레아 입자를 포함한다.
폴리카르보네이트 다이올은 당해 기술분야의 당업자에게 공지된 통상적인 방식으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 폴리카르보네이트 다이올은, 에스테르 교환 반응에 통상적으로 사용되는 촉매의 존재 하에, 다이메틸 카르보네이트와 같은 저급 다이알킬 카르보네이트와, 1,5-펜탄다이올 및 1,6-헥산다이올을 주성분으로 포함하고 선택적으로 그외의 지방족 글리콜을 부성분으로 포함하는 혼합물과 같은 1종 이상의 다이올 사이에서 에스테르 교환을 수행함으로써 합성될 수 있다. 1,5-펜탄다이올 및 1,6-헥산다이올을 기재로 하는 적절한 폴리카르보네이트 다이올 및 이들의 제조는 예를 들어, EP 302 712에 기술되어 있다.
적절한 폴리카르보네이트 다이올 또한, 예를 들어, Asahi Kasei Chemicals Corporation 사로부터 상표명 Duranol® 또는 Perstorp 사로부터 상표명 Oxymer 하에 시판중에 있다.
기타 결합제 및 폴리올은 또한, 액체 코팅 조성물에서도 존재할 수 있다. 그러나, 액체 코팅 조성물의 비-휘발성 가교성 필름-형성 성분이 폴리카르보네이트 다이올을 50 중량%, 예를 들어 80 중량% 내지 100 중량%로 포함하는 것이 바람직하다.
액체 코팅 조성물은 또한, 하이드록실-반응성 가교제를 포함한다. 적절한 하이드록실-반응성 가교제의 예는 폴리이소시아네이트계 가교제 및 멜라민계 가교제이다.
적절한 폴리이소시아네이트는 당해 기술분야의 당업자에게 공지된 것들이다. 이들은 상표명 Desmodur® 하에 Bayer 사와 같은 여러 가지 소스로부터 시판되고 있다. 멜라민 수지의 예는, 부분적으로 또는 전체적으로 에테르화된 멜라민-포름알데하이드 수지이다. 이들은 예를 들어 상표명 Cymel® 하에 Cyte 사로부터 시판되고 있다.
코팅 조성물의 건조 및 경화 시, 폴리올 및 폴리이소시아네이트 또는 멜라민 수지는 반응하여, 가교된 폴리머 네트워크를 형성한다. 코팅 조성물의 바람직한 경화 온도 및 바람직한 가용 기간 (pot life)에 따라, 폴리이소시아네이트는 또한, 블라킹 형태 (blocked form)로 사용될 수도 있다.
코팅 조성물은, 증량제 (extender), 안료 분산제, 유화제 (계면활성제), 요변학적-조절제 (rheology-controlling agent), 균염제 (levelling agent), 소광제 (flatting agent), 합착제 (coalescent), 습윤제, 클레터링 방지제 (anti-cratering agent), 소포제, 살생물제, 가소화제, UV 흡수제, 광 안정화제, 및 냄새 가림제와 같이 코팅 조성물에 통상적으로 존재하는 기타 구성분 및 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 코팅 조성물은 또한, 폴리카르보네이트 다이올의 하이드록실기와 하이드록실-반응성 가교제의 반응을 위한 경화 촉매를 포함한다.
이소시아네이트에 대한 경화 촉매는 금속계 경화 촉매 및 염기성 촉매이다. 적절한 금속으로는, 아연, 코발트, 망간, 지르코늄, 비쓰무스, 및 주석을 포함한다. 코팅 조성물이 주석계 촉매를 포함하는 것이 바람직하다. 주석계 촉매의 잘 알려진 예는, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 다이메틸 주석 다이베르사테이트 (diversatate), 다이메틸 주석 다이올레에이트, 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이옥틸 주석 다이라우레이트, 및 주석 옥토에이트이다. 염기성 촉매의 예로서, 다이아자-바이사이클로[2.2.2]옥탄이 언급될 수 있다. 멜라민 수지용으로 적절한 촉매는 산성 촉매이다.
저-광택 소프트-필 코팅은 베이스 코트 층 상에 코팅 조성물을 적용함으로써 수득된다. 적절한 적용 기술의 예는, 프린팅, 롤러 코팅, 분무, 브러슁, 스프링클링, 유동 코팅, 딥핑, 슬롯 다이 코팅이다. 이어서, 코팅 조성물은 건조되어, 저-광택 소프트-필 코팅 층을 형성한다. 건조는, 물 또는 휘발성 유기 용매와 같은 액체 희석제의 증발, 및 선택적으로 가교된 네트워크를 형성하기 위한 화학 반응에 의한 경화를 포함한다. 건조는 주위 온도에서 수행될 수 있다. 다르게는, 건조는 승온, 예를 들어 80℃ 내지 180℃에서 수행될 수 있다. 건조는 전형적으로, 코팅제의 표면이 대기 또는 보호 가스에 노출됨에 따라 발생한다. 코팅 층에 특정 표면 특성을 부여하기 위해 시트가 필요하지 않다.
저-광택 소프트-필 층은 바람직하게는 클리어 코트 층이다. 이는, 이 층이 본질적으로 투명함을 의미한다. 이 경우, 베이스 코트 층의 색상 및/또는 효과 특성은 저-광택 소프트-필 층을 통해 가시화된다. 색상 및/또는 효과-부여 베이스 코트 층 및 클리어 저-광택 소프트-필 층의 조합은, 바람직한 색상, 모조 금속 마감재, 인쇄된 디자인, 및 베이스 코트 층에 시행되는 그외의 장식성을 가지는 페인트 필름 라미네이트를 제공하며, 이는 저-광택 소프트-필 층을 통해 가시화된다. 저-광택 소프트-필 층은 베이스 코트 층에 의해 제공되는 장식성에 추가적인 보호를 제공한다. 저-광택 소프트-필 층의 보호 특성은, 이 층이 가교된 폴리머를 포함하는 경우, 증강된다.
저-광택 소프트-필 층은 일반적으로 층 두께가 20 ㎛ 이상, 25 ㎛ 이상, 또는 35 ㎛ 이상이다. 층 두께는 일반적으로 60 ㎛ 이하이다. 전형적으로, 층 두께는 25 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다.
저-광택 소프트-필 층은 60°에서 최대 20 광택 단위의 광택을 가지는 표면을 포함한다. 광택은 더 낮아, 예를 들어 최대 10 광택 단위인 것이 바람직하다. 또한, 저-광택 값이 적층화 및 열성형 공정 동안에 보존되어, 바람직한 저-광택 소프트-필 특성을 가진 장식된 표면을 수득하는 것이 바람직하다.
감압성 접착제 층
감압성 접착제 층은 임의의 적절한 감압성 접착제 물질을 토대로 할 수 있는데, 단, 감압성 접착제는 저-광택 소프트-필 층보다는 후술하는 제거가능한 보호 층에 대해 더 높은 접착성을 가진다. 적절한 접착제는 간단한 시험을 수행함으로써 당해 기술분야의 당업자에 의해 선정될 수 있다.
제거가능한 보호 층
제거가능한 보호 층은 일반적으로, 보관 및 취급 동안에 페인트 필름 라미네이트의 저-광택 표면에 충분한 보호를 제공하는 시트이다. 제거가능한 보호 층용 물질은 중요하지 않다. 후면 층 (backing layer)에 대해 전술한 폴리머가 사용될 수 있다. 그러나, 종이, 얇은 금속 시트, 또는 합성 물질이 또한 적절하다.
본 발명의 페인트 필름 라미네이트는 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 일 구현예에서, b) 내지 f) 층은 배면 시트 층에 연속해서 적용될 수 있다. 층들은 액체 조성물로서 적용될 수 있으며, 이어서 건조 단계가 수행된다. 캐스팅, 분무, 또는 프린팅과 같은 통상적인 적용 방법이 이용될 수 있다. b) 내지 f) 층은 또한, 건조 필름 트랜스퍼로서 적용될 수 있으며, 여기서, 층들은 핫 롤 라미네이터 (hot roll laminator)로 배면 시트 층에 적층된다. 배면 시트 층은 또한, b) 내지 f) 층 상으로 압출될 수 있다.
일 구현예에서, 중간층 다층 페인트 필름 구조물은 중간층 구조물의 b) 또는 c) 층에 배면 시트를 핫 롤 적층화함으로써 ABS 또는 TPO 배면 시트에 적용될 수 있다. 다르게는, ABS 또는 TPO 수지를 중간층 구조물에 직접 압출할 수 있다. 이는, 추가의 가공을 위해 두꺼운 시트를 제작하는 경우 적절하다. 적층화 공정용 배면 시트의 전형적인 두께는 200 ㎛ 내지 750 ㎛이다. 그런 다음, 이러한 전형적인 페인트 필름 라미네이트가 사출 성형 처리되어, 강성의 두꺼운 부품을 만든다. 적층화 및 사출 성형의 대안은, 1단계에서 압출에 의해 페인트 필름 상에 두꺼운 기판 배킹 (backing)을 만드는 것이다. 압출된 두꺼운 시트 필름 구조물은 바람직한 최종 부품을 위한 형상으로 고압 열성형될 수 있다. 압출은, 클리어 코트를 PET 캐리어 상으로 다이 코트하는 방식과 유사하다. 일련의 롤러를 통해, 필름은 압출기 다이에 의해 통과하며, 바람직한 기판 수지가 필름 상에 증착되어, 필름에 용융 결합된다.
본 발명은 또한, 기판에 저-광택 소프트-필 표면을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 여기서, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트가 사용된다.
일 구현예에서, 본 방법은 하기 a) 내지 d)의 단계를 포함한다:
a) 전술한 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 제공하는 단계,
b) 제거가능한 보호 층을 제거하는 단계,
c) 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판의 형상에 상응하는 3차원 형태로 열성형하는 단계, 및
d) 열성형된 페인트 필름 라미네이트의 배면 시트 층을 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 후면-사출 (back-injecting), 후면-압축 (back-pressing), 후면-캐스팅 (back-casting) 또는 후면-성형 (back-foaming)하는 단계.
이 구현예는 특히, 페인트 필름 라미네이트의 배면 시트가 b) 내지 f) 층의 반대면에 접착제를 포함하지 않는 경우 바람직하다.
다르게는, 페인트 필름 라미네이트의 배면 시트가 b) 내지 f) 층의 반대면에 접착제를 포함하는 경우, 본 방법은 하기 a) 내지 d)의 단계를 포함한다:
a) 전술한 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 제공하는 단계,
b) 제거가능한 보호 층을 제거하는 단계,
c) 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판의 형상에 상응하는 3차원 형태로 열성형하는 단계, 및
d) 열성형된 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판에 접착에 의해 결합시키는 단계로서, 상기 배면 시트의 접착제 층이 상기 기판의 표면과 대면하는 단계.
본 방법의 추가적인 다른 구현예는 하기 a) 내지 d)의 단계를 포함한다:
a) 열성형가능한 페인트 필름에 전술한 b) 내지 f) 층을 제공하는 단계,
b) 후면 시트 층 및/또는 기판을 b) 층에 압출시키는 단계,
c) 제거가능한 보호 층을 제거하는 단계, 및
d) 압출된 기판과 함께 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 바람직한 최종 부품에 상응하는 3차원 형태로 열성형하는 단계.
실시예
실시예 1
하기 a) 내지 f)를 포함하는 본 발명에 따른 페인트 필름 라미네이트를 제조하였다.
a) 열가소성 폴리올레핀의 배면 시트 층,
b) 접착제 층,
c) 프라이머 층,
d) 클리어 저-광택 소프트-필 층,
e) 감압성 접착제 층, 및
f) 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 제거가능한 보호 층.
클리어 저-광택 소프트-필 층은 하기 구성분의 액체 코팅 조성물로부터 제조하였으며, 그 양은 중량부 (pbw)로 나타낸다.
구성분 pbw
Duranol T5652 (폴리카르보네이트 다이올) 30.35
유기 용매 혼합물 49.00
첨가제 (UV 안정화제, 표면 첨가제) 2.59
소광제 4.45
산성 경화 촉매 3.34
Cymel 303 (멜라민 가교제) 10.28
액체 코팅 조성물을 기판 상에 드론 다운 (drawn down)하고, 171℃에서 5분 동안 경화되도록 방치하였다. 생성되는 저-광택 소프트-필 클리어 코트의 건조 필름 층 두께는 27 ㎛ 내지 33 ㎛였다.
저-광택 소프트-필 클리어 코트의 광택은 3 광택 단위 미만이었다. 광택은 편평하고 구조화된 표면 상에서 열성형 시 증가되지 않았으며, 적층화 단계에서도 증가되지 않았다. 열성형 후 균열 (crack)은 검출되지 않았으며, 메틸에틸 케톤 (MEK) 및 손상화 (marring)에 대한 저항성이 양호하였다.
비교예 A
US 2003/0211334 A의 실시예 2의 소프트-필 클리어 코트를 제조 및 경화하였다. 전체 라미네이트를 제조하지 않고, 클리어 코트를 폴리에틸렌 테레프탈레이트 캐리어에 적용하였다. 클리어 코트를 171℃에서 5분간 경화한 다음, 소프트-필 텍스처, MEK 저항성, 및 손상 저항성 (mar resistance) (엄지손톱 스크래치 (thumbnail scratch))을 시험하였다. 소프트-필 특성은 클리어 코트의 불충분한 경화로 인해 측정될 수 없었다. 클리어 코트는 MEK 저항성 및 손상 저항성이 매우 불량하였다. 이는 통상적으로 불충분한 경화의 지표 (indicator)이며, 따라서, 필름을 171℃에서 5분 더 경화하였다. MEK 및 손상 결과는 동일하였으며, 추가적인 경화 후 클리어 코트는 황색을 발색하기도 하였다.
비교예 B
소프트-필
US 2003/0211334 A의 실시예 3의 소프트-필 클리어 코트를 제조 및 경화하고, 비교예 A에서와 같이 시험하였다. 클리어 코트는 양호한 MEK 저항성, 매우 양호한 손상 저항성, 및 소프트-필 텍스처를 나타내었다.
US 2003/0211334 A의 실시예 3에서 기술된 라미네이트를 제조하였다. 적층화 전, 소프트-필 클리어 코트의 광택은 20 광택 단위 미만이었다. 적층화 후, 광택은 20 광택 단위보다 높았다. 열성형 후에도 광택은 20 광택 단위보다 높게 유지되었다. 적층화 후에, 이 샘플의 소프트-필 텍스처 또한 상당히 변하였다. 필름은 경성이면서도 매끄럽게 되었으며, 소프트-필 텍스처와 유사하지 않았다. 샘플은 또한, 매우 불량한 인터코트 접착성을 나타내어, 필름이 연장된 영역에서는 접착제에 균열이 발생하였다.

Claims (8)

  1. a) 내지 f)를 하기의 순서대로 포함하는 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트로서,
    a) 열가소성 수지의 배면 시트 (backing sheet) 층,
    b) 선택적으로, 접착제 층
    c) 하나 이상의 중간층,
    d) 60°에서 최대 20 광택 단위 (gloss unit)의 광택을 가지는 표면을 포함하는 저-광택 소프트-필 층,
    e) 제거가능한 보호 층 f)에 대한 접착성이 상기 저-광택 소프트-필 층 d)보다 높은 감압성 접착제 층, 및
    f) 제거가능한 보호 층,
    상기 저-광택 소프트-필 층 d)는 액체 코팅 조성물을 상기 하나 이상의 중간 층 c)에 적용하고, 상기 액체 코팅 조성물을 건조 및 경화시킴으로써 수득되며, 상기 액체 코팅 조성물은 폴리카르보네이트 다이올 및 하이드록실-반응성 가교제를 포함하는 것인, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배면 시트 층 a)가 아크릴로니트릴, 부타다이엔, 및 스티렌의 열가소성 코폴리머 (ABS)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하이드록실-반응성 가교제가 폴리이소시아네이트 및 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저-광택 소프트-필 층이 클리어 코트 층 (clear coat layer)인 것을 특징으로 하는, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하나 이상의 중간 층이, 색상 및/또는 효과-부여 안료를 포함하는 베이스 코트 층인 것을 특징으로 하는, 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배면 시트가, b) 내지 f) 층의 반대면 상에 접착제 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열성형가능한 페인트 필름 적층.
  7. 하기 a) 내지 d)의 단계를 포함하는, 저-광택 소프트-필 표면을 가진 기판을 제공하는 방법:
    a) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 제공하는 단계,
    b) 제거가능한 보호 층을 제거하는 단계,
    c) 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판의 형상에 상응하는 3차원 형태로 열성형하는 단계, 및
    d) 열성형된 페인트 필름 라미네이트의 배면 시트 층을 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 후면-사출 (back-injecting), 후면-압축 (back-pressing), 후면-캐스팅 (back-casting) 또는 후면-성형 (back-foaming)하는 단계.
  8. 하기 a) 내지 d)의 단계를 포함하는, 저-광택 소프트-필 표면을 가진 기판을 제공하는 방법:
    a) 제6항에 따른 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 제공하는 단계,
    b) 제거가능한 보호 층을 제거하는 단계,
    c) 열성형가능한 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판의 형상에 상응하는 3차원 형태로 열성형하는 단계, 및
    d) 열성형된 페인트 필름 라미네이트를 상기 기판에 접착에 의해 결합시키는 단계로서, 상기 배면 시트의 접착제 층이 상기 기판의 표면과 대면하는 단계.
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