KR20170059728A - 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터 - Google Patents

리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터 Download PDF

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KR20170059728A
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rear reflector
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antistatic
resin
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하진욱
정선경
고윤기
이평찬
이현욱
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자동차부품연구원
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Abstract

본 발명은 40 내지 50%의 트리메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate); 35 내지 45%의 헥산디올산(Hexanedioic acid)과 디메틸 에테르(Dimethyl ether); 1 내지 10%의 에탄아민염(Ethanaminium)과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트(N,N,N-triethyl tetrafluoroborate); 및 4 내지 14%의 메탄설포아마이드(Methanesulfonamide)와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염(1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-lithium salt)을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층;을 포함하는, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터를 제공한다.

Description

리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터{Antistatic composite for rear reflector and car rear reflector comprising the same}
본 발명은 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오염물질의 흡착을 방지할 수 있는 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터에 관한 것이다.
자동차의 리어리플렉터는 외부에 노출되어 있는 부품이다. 리어리플렉터는 차량의 후미등이 고장나거나 시동이 꺼진 상태라도 빛에 반사되어 후방 차량이 앞 차량의 위치를 보여주기 위한 기능을 한다. 리어리플렉터는 자동차 주행에 있어서 중요한 안전장치이며, 이에 대한 규제도 강화되어 가는 추세이다.
리어리플렉터는 외부에 노출되어 있는 만큼, 먼지 등의 오염물에 의해 반사성능이 낮아지기 쉬운 문제점이 있다. 리어리플렉터 소재 중 하나인 플라스틱은 정전기 발생이 매우 쉬운 소재이며, 대부분의 먼지와 같은 오염물은 정전기에 의해 리어리플렉터의 표면에 붙게 된다.
최근, 리어리플렉터의 연구 방향은 주로 회절 격자층의 이중구조로 기존 프리즘 구조의 복잡한 금형 탈피와 휘도를 개선하고 있다. 대전방지와 관련된 기술의 경우, 전자 소재 필름으로의 적용에 대한 언급이 주를 이룬다. 따라서, 표면 오염에 의해 빛의 투과성이 떨어지는 근본적인 리어리플렉터의 문제점에 대한 연구는 아직 초기단계이며, 이를 해결할 필요성이 증가하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 투명 플라스틱 소재의 정전기 발생에 의한 오염을 방지할 수 있는 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재를 제공한다. 상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재는 40 내지 50%의 트리메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate); 35 내지 45%의 헥산디올산(Hexanedioic acid)과 디메틸 에테르(Dimethyl ether); 1 내지 10%의 에탄아민염(Ethanaminium)과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트(N,N,N-triethyl tetrafluoroborate); 및 4 내지 14%의 메탄설포아마이드(Methanesulfonamide)와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염(1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-lithium salt)을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재를 제공한다. 상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재는 포스페이트계 화합물 및 플루오르계 화합물을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층;을 포함할 수 있다.
상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재에 있어서, 상기 포스페이트계 화합물은 에틸 포스페이트, 메틸 포스페이트 및 트리메틸 포스페이트 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재에 있어서, 상기 플루오르계 화합물은 에틸 플루오로보레이트, 메틸 플루오로보레이트, 메틸 테트라플루오로보레이트 및 트리에틸 테트라플루오로보레이트 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재에 있어서, 상기 수지 보호층은 에탄암모늄, 메탄암모늄, 프로필렌 암모늄, 에탄설포아마이드 및 메탄설포아마이드 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 더 함유할 수 있다.
상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재에 있어서, 상기 수지 보호층은 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지 보호층 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 자동차 리어리플렉터를 제공한다. 상기 자동차 리어리플렉터는 반사층; 상기 반사층 상에 형성되는 회절 격자층; 및 상기 회절 격자층 상에 형성되며, 상술한 상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재;를 포함할 수 있다.
상기 자동차 리어리플렉터에 있어서, 상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재의 상기 수지 보호층은, 상기 수지 보호층의 표면 상에 마이크로 패턴을 포함하고, 상기 마이크로 패턴은 미세한 돌기 형상을 갖고, 상기 마이크로 패턴에 의해서 상기 수지 보호층의 표면은 초소수성(Superhydrophobic)을 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지 등의 흡착에 의한 오염을 방지하고, 반사 성능을 개선할 수 있으며, 구조가 간단한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함하는 자동차 리어리플렉터를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 비교예에 따른 자동차 리어리플렉터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 리어리플렉터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에 의한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플들의 접촉각 측정 결과이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 비교예에 따른 자동차 리어리플렉터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 자동차 리어리플렉터(100)는 반사층(10), 회절 격자층(12), 보호층(14) 및 대전방지 코팅층(16)을 포함할 수 있다. 자동차 리어리플렉터(100)는 대전방지 코팅층(16)이 형성된 보호층(14)을 통해 빛이 입사된다. 다양한 방향에서 입사된 빛은 회절 격자층(12)을 통과한 후에 반사층(10)에서 반사된다. 반사된 빛은 삼각뿔 프리즘 구조를 갖는 회절 격자층(12)에서 빛의 회절을 이용하여 빛이 들어온 방향으로 다시 나갈 수 있다. 이 때, 반사되어 나온 빛에 의해 차량이나 표지판 등의 위치 및 형태를 감지할 수 있다.
자동차 리어리플렉터(100)는 대전방지 성능을 개선하기 위해서, 제품의 표면 즉, 보호층(14)의 표면에 대전방지 코팅층(16)을 형성하고 있다. 대전방지 코팅층(16)을 형성하는 방법은 예를 들어, 대전방지제를 보호층(14)의 표면에 바르는 방법, 물이나 알코올로 희석한 대전방지액을 스프레이(spray) 또는 디핑(dipping) 등의 방법으로 도포하는 방법이 있다. 상술한 방법들은 외부도포형 방식으로 이해될 수 있다.
그러나, 외부도포형 대전방지제의 경우, 비교적 소량의 대전방지액만으로도 뛰어난 대전방지 효과를 보이지만 대전방지 코팅층(16)의 표면에 줄무늬가 생기기 쉽다. 상기 외부도포형 방식의 대전방지제는 수용성이 많아 세척이나 마찰 등에 의해서 쉽게 대전방지 코팅층(16)이 소실된다. 따라서, 대전방지 코팅층(16)의 대전효과를 지속적으로 유지하기 어려운 문제점이 있다. 대전방지 코팅층(16)을 형성하는 방법도 복잡한 편이며, 생산 공정상 코팅 공정을 추가해야 하는 등의 단점을 지니고 있다.
한편, 보호층(14)의 표면 상에 형성된 대전방지 코팅층(16)의 문제점을 해결하기 위해서, 대전방지 코팅층(16)을 제거하고, 보호층(14)의 내부에 대전방지제를 첨가할 수 있다. 상술한 방법은 내부연입형 방식으로 이해될 수 있다. 상기 내부연입형 방식의 대전방지제의 경우, 예를 들어, 보호층(14)을 구성하는 플라스틱 수지에 대전방지제를 첨가하면 보호층(14)을 성형하는 공정 중 발생하는 열에 의해 황변화 현상이 발생한다. 상기 황변화 현상에 의해 리어리플렉터에 적용시 투명성을 잃어버려 리어리플렉터의 성능 저하를 야기할 수 있다.
또한, 용융 블렌딩(blending)을 통해서 중합체에 혼입하여 사용하는 내부연입형 방식의 대전방지제의 경우, 양이온성 대전방지제, 비이온성 대전방지제 및 음이온성 대전방지제로 나뉠 수 있다. 양이온성 대전방지제의 경우, 대전방지 성능이 우수하지만 열 안정성이 낮다. 즉, 제품 성형시 공정온도가 210℃ 내지 250℃ 또는 190℃ 내지 210℃이기 때문에 대전방지제의 황변화 현상 문제가 발생할 수 있다.
비이온성 대전방지제의 경우, 양이온성 대전방지제 대비 대전방지 성능이 떨어져 과량의 첨가제가 필요한 문제점이 있다. 특히, 투명 플라스틱 적용시 투명성 및 물성의 저하를 야기할 수 있다.
음이온성 대전방지제의 경우, 예를 들어, 포스페이트염 또는 설포네이트염의 종류가 사용된다. 설포네이트염은 가열에 의해 색상이 검게 변하므로 투명소재에는 부적합하다.
이를 해결하기 위해 본 발명은, 포스페이트류와 플루오르류의 혼합 중합체를 대전방지제로 사용하여 먼지 등에 의한 흡착을 방지하고, 반사 성능을 개선할 수 있는 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함한 자동차 리어리플렉터를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 리어리플렉터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 리어리플렉터(200)는 반사층(20), 회절 격자층(22) 및 리어리플렉터용 대전방지 복합소재(24)를 포함할 수 있다. 반사층(20) 및 회절 격자층(22)에 대한 상세한 설명은 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다.
리어리플렉터용 대전방지 복합소재(24)는 대전방지용 첨가제가 함유된 수지 보호층을 포함한다. 따라서, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재(24)는 이하에서 수지 보호층으로 지칭한다. 수지 보호층(24)은 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된다.
상기 플라스틱 수지는 투명한 형태의 열가소성 고분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 열가소성 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지와 같이 빛을 투과시킬 수 있는 투명한 고분자 소재를 사용할 수 있다.
상기 첨가제의 조성은 다음과 같다. 40 내지 50%의 트리메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate); 35 내지 45%의 헥산디올산(Hexanedioic acid)과 디메틸 에테르(Dimethyl ether); 1 내지 10%의 에탄아민염(Ethanaminium)과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트(N,N,N-triethyl tetrafluoroborate); 및 4 내지 14%의 메탄설포아마이드(Methanesulfonamide)와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염(1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-lithium salt)을 함유할 수 있다.
상기 첨가제 내에서의 각 화합물의 사용량은 경우에 따라 당업자가 적절히 선택하여 결정할 수 있으며, 바람직하게는 상술한 함유량을 유지하나, 이에 제한되지는 않는다.
예를 들어, 상기 첨가제는 플라스틱 수지 100%에 대하여 0.1% 내지 5.0%로 포함될 수 있다. 만약, 상기 첨가제가 0.1% 미만을 포함될 경우 첨가제를 첨가함으로 인하여 나타나는 효과가 미미하다. 반면, 5.0%를 초과하여 포함될 경우, 수지 보호층(24)의 황변화와 상기 플라스틱 수지의 물성을 저하시킬 수 있다. 또, 상기 첨가제는 소재의 가격에 큰 영향을 주므로 그 사용량이 효과 대비 최소량을 사용해야 한다.
또한, 본 발명의 구성 성분 중 트리메틸 포스페이트는 예를 들어, 40 내지 50%를 함유할 수 있다. 상기 트리메틸 포스페이트의 함유량이 40% 미만이면 수지 보호층(24)의 대전방지 효과가 떨어진다. 반면, 50%를 초과하면 플라스틱 수지의 색변화가 발생하며, 이는 첨가제의 함량이 증가할 때와 유사하다.
또한, 헥산디올산과 디메틸 에테르는 첨가제의 pH를 조절해주는 것으로서, 예를 들어, 35 내지 45%를 함유할 수 있다. 상기 헥산디올산과 디메틸 에테르는 비율이 1:1로 혼합되어 형성된 혼합물이며, 상기 헥산디올산과 디메틸 에테르가 35% 미만이거나 45%를 초과할 경우, 적정한 pH 농도를 유지할 수 없다. 반면, 35 내지 45%일 경우, pH 농도가 3 내지 4로 적정수준을 유지할 수 있으며, 플라스틱 수지와의 균일한 혼합에도 도움이 된다.
에탄아민염과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트는 대전방지 효과와 소수성을 고르게 지닌 성분으로 포스페이트류와 플루오르계의 성분을 혼합되게 하는 기능을 한다. 에탄아민염과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트도 비율이 1:1로 혼합되어 형성된 혼합물이다. 상기 에탄아민염과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트가 1% 미만일 경우, 대전방지 효과와 소수성 특성이 나타나지 않는다. 반면, 10%를 초과할 경우, 상기 대전방지 효과와 소수성 특성에 더 큰 영향을 미치지 않기 때문에 제조단가 측면에서 10%를 초과하는 함량은 필요하지 않다.
메탄설포아마이드와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염은 플루오르계 조성으로 소수 성능을 향상시키는 것이며, 상기 메탄설포아마이드와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염은 비율이 1:1로 혼합되어 형성된 혼합물이다. 상기 메탄설포아마이드와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염이 4% 미만이면, 소수성 효과가 떨어지고, 반면, 14%를 초과하면, 플라스틱 수지와 첨가제의 혼합율이 떨어지게 되고, 포스페이트류의 대전방지 효과가 떨어지게 된다.
한편, 수지 보호층(24)은 상술한 첨가제가 내부 연입 된 플라스틱 수지를 사출함으로써 형성될 수 있다. 상기 첨가제는 상기 플라스틱 수지를 성형하기 전에 원료 단계에서 혼합될 수 있다. 여기서, 상기 내부 연입은 상기 플라스틱 수지 내부에 상기 첨가제를 섞어 넣는 것으로서, 상기 첨가제가 상기 플라스틱 수지 내부에 고르게 분산된 것을 의미할 수 있다.
상기 첨가제를 함유하는 수지 보호층(24)은 상기 첨가제에 함유된 플루오르계 화합물에 의해 비친수적 성질을 가짐에 따라 오염된 수분 및 빗방울에 의한 오염 방지 성능이 개선될 수 있다. 또, 포스페이트계 화합물에 의해 내황변 현상이 종래의 대전방지제보다 뛰어나 투명도에 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차 리어리플렉터(200)는 리어리플렉터용 대전방지 복합소재로서, 포스페이트계 화합물 및 플루오르계 화합물을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층(24)을 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 상기 첨가제를 플라스틱 수지를 성형하기 전에 원료를 혼합하는 단계에서 첨가할 수 있다.
상기 포스페이트계 화합물은 음이온성 대전방지제로서, 예를 들어, 에틸 포스페이트, 메틸 포스페이트 및 트리메틸 포스페이트 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 플루오르계 화합물은 예를 들어, 에틸 플루오로보레이트, 메틸 플루오로보레이트, 메틸 테트라플루오로보레이트 및 트리에틸 테트라플루오로보레이트 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
수지 보호층(24)은 상기 음이온성 대전방지제 보다 상대적으로 적은 양의 양이온성 대전방지제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 양이온성 대전방지제는 에탄암모늄, 메탄암모늄, 프로필렌 암모늄, 에탄설포아마이드 및 메탄설포아마이드 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 더 함유할 수 있다.
또한, 수지 보호층(24)은 열가소성 고분자를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 상기 열가소성 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지일 수 있다. 상기 열가소성 고분자는 상기 PMMA 이외에도 빛을 투과시킬 수 있는 투명한 고분자 소재를 사용할 수도 있다.
한편, 수지 보호층(24)은 수지 보호층(24)의 표면 상에 마이크로 패턴을 포함할 수 있다. 상기 마이크로 패턴은 미세한 돌기 형상을 가질 수 있다. 상기 마이크로 패턴에 의해서 수지 보호층(24)의 표면은 초소수성(Superhydrophobic) 표면을 가질 수 있다. 이에 따라, 수지 보호층(24)의 표면에 오염물 또는 수분의 흡착을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 마이크로 패턴은 마이크로 미세 돌기 형태의 금형을 사용하여 수지 보호층(24)을 사출함으로써 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 상술한 기술적 사상을 적용한 실험예를 설명한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
발명의 실험예에 의한 샘플로서, 40 내지 50%의 Trimethyl phosphate; 35 내지 45%의 Hexanedioic acid 및/또는 Dimethyl ether; 1 내지 10%의 Ethanaminium/N,N,N-triethyl tetrafluoroborate(1:1) 및 4 내지 14%의 Methanesulfoamide 및/또는 1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-lithium salt(1:1)를 함유하는 대전방지 첨가제를 제조하였다. 제조된 대전방지 첨가제 0.3g과 100g의 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지를 혼합하여 실시예 1의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 제조하였다. 이후에, 제조된 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 ASTM D1003의 방법(시험조건은 3.2㎜)으로 투명도를 측정하였다. 동일한 샘플을 코로나 방전을 통해 6㎸의 정전기를 방전한 후, 대전압이 반으로 되는 시간인 반감기를 측정하여 대전방지 특성을 평가하였다. 동일한 샘플을 물방울(Water droplet) 테스트를 통해서 접촉각을 측정하였다.
또한, 실시예 1과 같이 대전방지 첨가제를 적용하고, 마이크로 패터닝이 적용된 사출금형을 이용하여 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 제조하였다. 이후에 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 이용하여 상기 실험예와 동일한 방법으로 샘플의 투명도, 대전방지 특성 및 접촉각 테스트를 수행하였다.
한편, 이와 비교하기 위해서, 대전방지 첨가제를 혼합하지 않고 보호층을 형성하여 비교예인 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 제조하였다. 상기 비교예 샘플을 이용하여 상기 실험예와 동일한 방법으로 샘플의 투명도, 대전방지 특성 및 접촉각 테스트를 수행하였다.
표 1에는 실시예 및 비교예의 투명도 측정 결과를 나타내었다.
비교예 실시예 1 실시예 2
Haze(%) <0.1 <0.1 <0.1
표 1을 참조하면, 모든 샘플에서 투명도(Haze)가 <0.1을 만족함을 확인할 수 있다. 이는, 수지 보호층으로 포스페이트류와 플루오르류의 혼합 중합체를 첨가함으로써 플라스틱 수지의 성형시 발생하는 열에 의한 반응성이 개선되었기 때문으로 이해된다. 여기서, Haze는 빛이 투명한 재료의 내부를 통과할 때, 재료의 종류에 따라 반사나 흡수 외에 재료 고유 성질에 따라 빛이 확산되어 불투명한 흐림상 외관을 나타내는 현상이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 대전방지제를 첨가하지 않은 비교예에 의한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플과 비교하여 투명도가 떨어지지 않음을 확인할 수 있다.
표 2에는 실시예 및 비교예의 대전방지 특성 결과를 나타내었다.
비교예 실시예 1 실시예 2
반감기(sec) 60 1.2 1.2
표면저항(Ω) 1.25 × 1011 3.54 × 1010 3.54 × 1010
표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 모두 반감기가 1.2sec에 표면저항이 3.54 × 1010 Ω을 만족함으로 알 수 있으며, 비교예의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플의 반감기와 표면저항보다 작은 것을 확인할 수 있었다. 이는 대전방지 효과가 매우 뛰어남을 보여주는 결과로서, 본 발명의 실시예에 의한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재의 표면에서 정전기가 빠르게 소멸되어 없어지기 때문에 정전기에 의한 오염물의 흡착을 저하시키는 효과를 가진다.
도 3은 본 발명의 실시예와 비교예에 의한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플들의 접촉각 측정 결과이고, 표 3은 측정한 접촉각을 나타낸 도시한 것이다.
비교예 실시예 1 실시예 2
접촉각(°) 62 98 157
도 3 및 표 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 접촉각이 90°이상을 만족하며, 비교예의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플과 비교하여 접촉각이 월등히 우수한 초소수성 특성을 가짐을 확인할 수 있다. 비교예의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플의 경우, 접촉각이 62°로서, 물방울이 일정한 모양을 취하지 않고 샘플의 표면에 넓게 퍼져서 젖음 상태인 것을 알 수 있다. 이는 대전방지제를 첨가하지 않은 경우, PMMA의 표면은 친수성을 띄기 때문으로 이해된다.
반면에, 실시예 1 및 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 물방울이 구 형상을 취하고 젖지 않음을 알 수 있다. 이는 실시예 1 및 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 소수성을 띄는 것으로 이해될 수 있다. 또, 실시예 1의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플과 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플을 서로 비교하면, 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플은 접촉각은 실시예 1의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플의 접촉각 보다 매우 큰 값을 가진다. 이는 실시예 2의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플의 표면에 마이크로 패턴이 형성됨으로써 실시예 1의 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 샘플 보다 상대적으로 소수성 특성이 더 강한 것으로 이해된다.
상술한 바와 같이, 최외각의 보호층인 플라스틱 소재 내부에 대전방지 첨가제를 첨가함에 따라 플라스틱 소재의 정전기 특성을 제거할 수 있다. 이에 따라, 정전기에 의한 오염물 흡착을 방지하여 리어리플렉터의 반사 성능의 저하를 막을 수 있다.
한편, 대전방지제에는 외부도포형과 내부연입형으로 구분된다. 외부도포형의 경우, 코팅층의 표면에 줄무늬가 생기기 쉽고, 수용성이 많아 세척이나 마찰 등에 의해 쉽게 소실되므로 방지효과를 지속시키기 어렵다. 반면, 내부연입형의 경우, 외부에 형성된 첨가제 피막이 손실되더라도 내부의 대전방지제가 다시 표면층에 스며나와 피막이 복원된다. 그러나, 대전방지 첨가제가 혼합될 경우 불투명하게 되는 문제점을 가지고 있다.
이를 해결하기 위해서, 본 발명은 내부연입형으로 제조하며, 대전방지 첨가제로 포스페이트류와 플루오르류의 혼합 중합체를 사용하여 보호층 플라스틱의 성형 전에 원료 단계에서 첨가하고, 이를 사출 성형하여 투명한 리어리플렉터용 대전방지 복합소재 및 이를 포함한 자동차 리어리플렉터를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10, 20 : 반사층
12, 22 : 회절 격자층
14: 보호층
16 : 대전방지 코팅층
24 : 수지 보호층, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재
100, 200: 자동차 리어리플렉터

Claims (8)

  1. 40 내지 50%의 트리메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate); 35 내지 45%의 헥산디올산(Hexanedioic acid)과 디메틸 에테르(Dimethyl ether); 1 내지 10%의 에탄아민염(Ethanaminium)과 N,N,N-트리에틸 테트라플루오르보레이트(N,N,N-triethyl tetrafluoroborate); 및 4 내지 14%의 메탄설포아마이드(Methanesulfonamide)와 1,1,1-트리플루오르-N-((트리플루오르메틸)술포닐)-리튬염(1,1,1-trifluoro-N-((trifluoromethyl)sulfonyl)-lithium salt)을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층;
    을 포함하는, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  2. 포스페이트계 화합물 및 플루오르계 화합물을 함유하는 첨가제가 내부 연입된 수지를 사출함으로써 형성된 수지 보호층;
    을 포함하는, 리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포스페이트계 화합물은 에틸 포스페이트, 메틸 포스페이트 및 트리메틸 포스페이트 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는,
    리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 플루오르계 화합물은 에틸 플루오로보레이트, 메틸 플루오로보레이트, 메틸 테트라플루오로보레이트 및 트리에틸 테트라플루오로보레이트 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 포함하는,
    리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 수지 보호층은 에탄암모늄, 메탄암모늄, 프로필렌 암모늄, 에탄설포아마이드 및 메탄설포아마이드 중 적어도 어느 하나 이상의 혼합물을 더 함유하는,
    리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 수지 보호층은 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지 보호층인,
    리어리플렉터용 대전방지 복합소재.
  7. 반사층;
    상기 반사층 상에 형성되는 회절 격자층; 및
    상기 회절 격자층 상에 형성되며, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재;
    를 포함하는,
    자동차 리어리플렉터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 리어리플렉터용 대전방지 복합소재의 상기 수지 보호층은,
    상기 수지 보호층의 표면 상에 마이크로 패턴을 포함하고,
    상기 마이크로 패턴은 미세한 돌기 형상을 갖고, 상기 마이크로 패턴에 의해서 상기 수지 보호층의 표면은 초소수성(Superhydrophobic)을 갖는,
    자동차 리어리플렉터.
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