KR20200033570A - 전자파 투과커버용 금속 복합 필름, 전자파 투과커버 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고, 상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인 전자파 투과커버용 금속 복합 필름이 제공된다.
Description
전자파 투과커버용 금속 복합 필름, 전자파 투과커버 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
오토 크루즈 컨트롤 시스템은 차량 전방에 탑재되어 있는 센서에 의해 전방 차량과 자차와의 차간거리나 상대속도를 측정하고 이 정보에 기반하여 브레이크를 제어하고 자차를 가감속하면서 차간거리를 컨트롤하는 기술이다. 오토 크루즈 컨트롤 시스템에 사용되는 센서로서 일반적으로는 밀리미터파 레이더 등의 전자파 송수신 장치인 레이더 장치가 사용되고 있다.
차량 바디의 전방에 장착되는 레이더 장치는 일반적으로 프론트 그릴의 뒤에 배치되고, 프론트 그릴에는 차량 제조사의 엠블럼이나 장식품이 장착되는 것이 일반적이다. 레이더 장치에서 조사되는 밀리미터파는 프론트 그릴이나 엠블럼을 통해 전방에 방사되고 전방 차량이나 전방 장애물 등의 대상물에서 반사되고 이 반사광이 프론트 그릴 등을 통해 레이더 장치로 돌아오게 되어 있다. 따라서, 프론트 그릴이나 엠블럼 등의 레이더 장치의 빔 경로에 배치되는 부분에는 전자파 투과 손실이 적고 게다가 원하는 미관을 부여할 수 있는 재료나 도료의 이용이 요구된다.
본 발명의 일 구현예는 우수한 성형성, 금속 광택 및 우수한 전자파 투과성을 부여할 수 있는 전자파 투과커버용 금속 복합 필름를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 포함하는 전자파 투과커버를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 전자파 투과커버의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고,
상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 투명 수지층, 금속 복합 필름층 및 기재층을 포함하고, 상기 금속 복합 필름층은 상기 금속 복합 필름인 전자파 투과커버를 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 금속 복합 필름을 제조하는 단계; 상기 금속 복합 필름을 제1차 금형 안에 위치시키고, 투명 수지를 주입하여 제1 사출물을 제조하는 단계; 및 상기 제1 사출물을 제2차 금형 안에 넣고, 기재 수지를 주입하여 제2 사출물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 금속 복합 필름은 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고, 상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인 전자파 투과커버의 제조방법을 제공한다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 전자파 투과커버의 인몰드 사출 성형에 적용되어, 우수한 성형성, 금속 광택 및 우수한 전자파 투과성을 부여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버와 차량 바디의 전방에 장착되는 레이더 장치 및 프론트 그릴과의 위치 관계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버와 차량 바디의 전방에 장착되는 레이더 장치 및 프론트 그릴과의 위치 관계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고, 상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 약 47 : 53 내지 약 10 : 90 인 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제공한다.
레이더 장치는 밀리미터파를 조사하여 전방 차량과 자차와의 차간거리나 상대속도를 측정하고 이 정보에 기반하여 브레이크를 제어하고 자차를 가감속하면서 차간거리를 컨트롤할 수 있는 장치이다. 전자파 투과커버는 차량 바디의 전방에 장착되는 레이더 장치와 프론트 그릴 사이에 위치하는 것으로서, 전자파 투과 손실이 적고, 우수한 금속 광택으로 프론트 그릴이 나타내는 금속 광택에 연속성을 부여하여 우수한 미관을 나타내는 것이 요구된다.
전자파 투과커버는 차량 전방에 볼록하게 위치하는 프론트 그릴의 형상에 따른 복잡한 3차원 구조를 갖는 성형품으로서, 인몰드 사출성형에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 전자파 투과커버는 프론트 그릴에 인접하여 위치한 투명 수지층을 사출 성형하여 3차원의 형상을 갖도록 후, 상기 사출물에 금속 등을 스퍼터링 증착하여 복잡한 3차원 구조를 갖도록 제조할 수 있다. 그러나, 전자파 투과커버는 복수의 증착구조를 갖는 것으로서, 이와 같은 방법으로 제조하는 경우, 증착 과정에서 불량 발생률이 증가하고, 불량이 발생할 때마다 사출물 전체를 폐기하여야 하는 바, 비경제적인 문제가 있다. 그리고, 전자파 투과커버는 복잡한 3차원 구조를 갖는바, 상기 방법으로 제조하는 과정에서 오목한 부분과 평편한 부분들 간의 증착 두께가 상이하게 되고, 이에 따라, 전자파 투과율이 떨어지고, 금속 광택이 저하되는 문제가 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 전자파 투과커버를 제조하는 인몰드 사출 성형과정에서 금형 내에 함께 포함되어, 우수한 성형성으로 복잡한 3차원의 구조를 쉽게 나타낼 수 있고, 열에 의해 손상되어 헤이즈 등의 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 금속층이 사출물에 직접 증착하여 형성되는 것이 아닌바, 불량 발생률을 감소시킬 수 있어 경제적이고, 금속층이 전자파 투과커버에 균일한 두께로 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 약 47 : 53 내지 약 10 : 90 인 것으로서, 우수한 성형성을 가져 필름이 3차원 구조로 성형되는 과정에서 필름에 크랙, 헤이즈(haze) 등이 발생하는 것을 방지하고, 사출시 제1 보호층 및 제2 보호층으로 열충격을 막아 금속층에 크랙 및 색 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 우수한 전자파 투과율과 함께 금속 광택을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제1 보호층의 두께가 상기 범위를 초과하고, 제2 보호층의 두께가 상기 범위 미만인 경우에는 금속 복합 필름이 목적하는 3차원의 형상으로 구현되지 못하는 문제가 있을 수 있고, 제1 보호층의 두께가 상기 범위 미만이고, 제2 보호층의 두께가 상기 범위를 초과하는 경우에는 사출 시 제1 보호층이 열을 흡수하지 못해 금속층에 열에 의한 결함이 발생하거나, 제2 보호층이 사출압에 의해 밀리는 등의 문제가 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 금속 광택을 부여하는 금속층의 양면에 제1 보호층 및 제2 보호층을 포함하여, 금속층에 우수한 내식성, 내후성 및 내구성을 부여할 수 있다.
상기 제2 보호층은 레이더 장치에 인접하여 위치한 기재층에 대향하는 것으로서, 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함할 수 있다. 상기 제2 보호층은 상기 수지를 포함하는 단일층 또는 다층의 적층구조일 수 있다.
그리고, 상기 제2 보호층은 카본블랙 등의 착색제를 포함할 수 있다. 상기 제2 보호층은 상기 착색제를 포함하여 불투명한 색상을 나타내고, 차량 앞에서 레이더 장치가 인식되어 미관을 해치는 것을 방지할 수 있으며, 레이더 장치로부터 조사되고, 대상물에서 반사되어 돌아오는 전자파에 대하여 우수한 투과성을 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 제2 보호층은 성형성 및 기재층과의 우수한 부착성을 부여할 수 있고, 우수한 내열성을 나타낼 수 있다.
상기 제2 보호층은 약 200㎛ 내지 약 400㎛의 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 보호층의 두께가 상기 범위 미만인 경우에는 사출 열에 의해 필름에 헤이즈 등이 발생하거나, 금속층의 색 변화를 일으킬 수 있고, 3차원 디자인 성형 과정에서 필름에 찢김이 생길 수 있다. 그리고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 제품의 전자파 투과성이 저하되고 사출시 필름이 한쪽으로 쏠리는 등의 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 보호층은 프론트 그릴에 인접하여 위치한 투명 수지층에 대향하는 것으로서, 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 보호층은 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate, PET) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 보호층은 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 이들의 조합일 수 있다. 상기 제1 보호층은 상기 수지를 포함하는 단일층 또는 다층의 적층구조일 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도로서, 제1 보호층(130)은 제1 수지층(10) 및 제2 수지층(20)의 적층구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 수지층(10) 및 상기 제2 수지층(20) 사이에 접착층(140)이 더 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 보호층은 투명하여 상기 금속층의 금속 광택이 차량 외부에서 잘 인식될 수 있도록 하며, 레이더 장치로부터 조사되고, 대상물에서 반사되어 돌아오는 전자파에 대하여 우수한 투과성을 나타낼 수 있다. 상기 제1 보호층은 약 50 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 보호층의 두께가 상기 범위 미만인 경우에는 금속층에 내식성 등을 부여할 수 없고, 사출 성형 과정에서 필름이 파단 되는 등의 문제가 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 금속 광택이 저하되고, 필름에 크랙 등이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 금속층을 포함하고, 프론트 그릴 사이로 입사한 광은 금속층에서 반사되어 금속 광택을 나타낼 수 있다.
상기 금속층은 인듐, 주석, 알루미늄 합금, 코발트 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속층은 인듐 또는 주석의 단일 금속을 포함하거나 인듐 및/또는 주석을 함유한 알루미늄 합금 또는 코발트 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 상기 금속을 단일층으로 포함하거나 각각의 금속이 겹겹이 쌓이는 다층의 적층구조로 포함할 수 있다.
그리고, 상기 금속층은 상기 금속입자가 아일랜드 형상으로 이루어진 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 금속층은 우수한 금속 광택과 함께 금속 입자간 사이로 전자파가 투과하여 우수한 전자파 투과성을 가질 수 있다. 그리고, 금속층을 포함하는 필름의 연신 성형 과정에서 필름의 연신은 우수한대 반해 금속층은 늘어나지 않아 금속층에 파단, 균열 등이 생기는 등의 문제가 있을 수 잇다. 반면, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 상기 금속층을 포함하여 우수한 파단 신율을 가질 수 있으며, 필름 성형시 금속층에 균열이 생기지 않도록 하고, 우수한 금속 광택을 유지할 수 있다.
상기 금속층은 상기 금속이 진공 열증착 방법 또는 스퍼터링 방법 등에 의하여 형성된 증착물일 수 있다. 예컨대, 상기 금속층은 플라즈마 상태에서 작은 금속 나노 입자로서 분리되어 평평한 제1 보호층 또는 제2 보호층에 스퍼터링에 의해 상기 금속 나노 입자가 코팅되어 형성된 것일 수 있다.
상기 금속층은 약 40㎚ 내지 약 100㎚의 두께를 가질 수 있다. 상기 금속층의 두께가 상기 범위 미만인 경우에는 차량 외부에서 금속 광택을 감지하기 어렵고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 프리포밍 및 인몰드 사출 성형과정에서 크랙이 발생하고, 각 층간에 밀착성이 저하되어 분리되는 문제가 있을 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 상기 제1 보호층, 상기 금속층 및 상기 제2 보호층을 포함하는 것으로서, 총 두께가 약 75㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 상기 범위의 두께를 가짐으로써, 프리포밍 및 인몰드 사출 성형과정에서 우수한 가공성으로 필름의 파단이나 크랙 발생 없이, 우수한 3차원의 복잡한 형상을 나타낼 수 있으며, 우수한 전자파 투과율을 나타낼 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 접착층을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 상기 제1 보호층과 상기 금속층 사이, 그리고, 상기 제2 보호층과 상기 금속층 사이에 접착층을 포함하여 계면 접착력을 부여할 수 있으며, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름에 내구성을 부여할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 투과커버용 금속 복합 필름의 개략적인 단면도로서, 제2 보호층(110)과 금속층(120) 사이에, 그리고, 제1 보호층(130)과 금속층(120) 사이에 접착층이 형성되어 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 접착층은 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에폭시계, 폴리비닐계 접착제 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 접착층은 폴리우레탄계 접착제를 포함하여, 3차원의 형상으로 프리포밍하는 공정에서 균일하게 연신될 수 있다. 그리고, 금속층이 연신되는 과정에서 금속층과 필름 계면의 접착력을 향상시켜 금속층이 필름의 연신과 유사하게 연신되고, 금속층 표면이 깨지는 등의 문제를 방지하여 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 상기 전자파 투과커버는 자동차 차체 외관용으로 외부 환경에 노출되기 쉽다. 이때, 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 고온의 인몰드 사출 성형 후에도 층간에 우수한 계면 접착력으로 금속의 부식을 방지하는 수밀성을 더욱 향상 시킬 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 ASTM D638-10에 따라, 챔버 내부 온도 150℃에서 폭 10mm 의 필름을 MD, TD 양방향으로 길이 100㎜에 대하여 50 mm/min의 속도로 측정한 파단신율이 약 150% 초과일 수 있다. 구체적으로, 약 151 % 내지 약 500 %의 파단신율, 보다 구체적으로, 약 160 % 내지 약 350 %의 파단신율을 가질 수 있다. 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 상기 범위의 파단신율을 가짐으로써, 우수한 성형성 및 전자파 투과율을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 파단신율이 상기 범위 미만인 경우에는 금속 복합 필름이 성형과정에서 파단될 수 있고, 원하는 형상으로 사출되지 않아, 불량이 생길 수 있다. 그리고, 파단신율이 상기 범위를 초과하는 경우에는 필름이 금속층의 신율을 넘어서서 금속층이 깨질 수 있고, 사출성형 과정에서 용융된 수지에 의해 필름이 밀리는 현상이 발생하여 불량이 생길 수 있다. 상기 파단신율은 상기 금속 복합 필름 상에서 MD (Machine Direction, 필름 형성 동안의 흐름 방향) 및 TD (Transverse Direction, MD에 수직인 방향)를 비롯한 모든 방향으로 측정되는 파단시의 신율을 의미하며 양 방향간의 신율에 큰 차이가 없는 경우에 필름 성형성이 우수하다. 즉, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 MD 파단신율 및 TD 파단신율 모두가 약 150℃에서 약 150% 초과일 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 인몰드 사출 성형에 적용할 수 있다. 일반적으로 요철을 가진 금형 내에 필름을 위치시키고 인몰드 사출성형을 진행하는 경우, 용융 수지의 흐름에 대응하여 필름이 밀림으로 필름 상에 주름이 형성될 수 있다. 그리고, 용융수지를 주입하여 인몰드 사출성형하는 과정에서, 필름이 고정된 상태로 정교한 형상을 갖는 것이 어려울 수 있다. 또한, 필름이 다층의 적층 구조를 갖는 경우, 층간 계면이 분리될 수 있고, 층이 깨지는 등의 현상이 발생할 수 있다. 특히, 금속층을 포함하고, 프론트 그릴이 나타내는 금속 광택에 연속하는 금속성을 나타내고, 전자파 투과율을 일정이상 유지하여야 하는 전자파 투과커버에 있어서는 필름을 사용하여 인몰드 사출 성형하는 것이 어려울 수 있다. 전술한 구조 및 물질을 갖는 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 복잡한 3차원의 요철 구조를 요하는 프리 포밍 공정에서 금속층의 외관 광택 저하 없이 형상 성형이 가능하며, 전자파 투과커버의 인몰드 사출 성형에 포함되어 우수한 성형성으로 금형 내의 요철에 대응하는 정교한 형상을 나타낼 수 있다. 이에, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 프론트 그릴이 나타내는 금속 광택에 연속하는 금속 광택을 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름 내에 포함된 상기 금속층과의 관계에서 우수한 전자파 투과율을 나타낼 수 있다.
상기 전자파 투과커버용 금속 복합 필름은 약 77Ghz 파장의 레이더를 필름에 투과시켜 필름의 반대쪽에서 얻은 파장의 힘과 비교하여 측정한 전자파 손신율이 약 -1dB 이하일 수 있다. 예를 들어, 약 -1dB 내지 약 0dB 일 수 있다. 상기 전자파 손실율은 레이더 장치에서 발생된 밀리미터파가 차량 전방의 대상물을 투과하여 앞서 있는 다른 차량 혹은 방해물에 부딪힘으로 인해 반사되어 돌아오는 파장을 인식하는 과정 중에서 레이더를 은폐하는 기능을 하는 전자파 투과커버에서 잃어버리게 되는 전자파의 양을 의미한다. 전자파 손신율은 레이더 장치에서 발생한 밀리미터파가 물체를 통과하여 반대쪽 안테나에서 얻어지게 될 때 전자파 투과커버가 흡수한 양을 dB의 형태로 나타낸 것으로서, 전자파 투과커버가 밀리미터파를 흡수하지 않는 경우 0의 값을 갖게 되며 흡수의 경우 음수인 -xxdB의 값으로 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 투과커버의 개략적인 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 전자파 투과커버와 차량 바디의 전방에 장착되는 레이더 장치 및 프론트 그릴과의 위치 관계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 다른 구현예는 투명 수지층(230), 금속 복합 필름층(220) 및 기재층(210)을 포함하고, 상기 금속 복합 필름층(230)은 전술한 전자파 투과커버용 금속 복합 필름(100, 100')인 전자파 투과커버(200)를 제공한다.
구체적으로, 상기 전자파 투과커버는 투명수지층, 제1 보호층, 금속층, 제2 보호층 및 기재층을 포함할 수 있다. 또는 투명수지층, 제1 보호층, 접착층, 금속층, 접착층, 제2 보호층 및 기재층을 포함할 수 있다. 상기 금속 복합 필름층은 전술한 바와 같으며, 이를 포함하는 상기 전자파 투과커버(M, 200)는 프론트 그릴(F)이 나타내는 금속 광택에 연속하는 금속 광택 및 우수한 전자파 투과율을 나타낼 수 있다.
상기 투명 수지층(230)은 프론트 그릴(F)에 인접하여 위치하고 지지체 역할을 하는 것으로서, 상기 금속층의 금속 광택이 차량 외부에서 잘 인식될 수 있도록 하고, 레이더 장치(D)로부터 조사(L1)되고, 대상물에서 반사되어 돌아오는 전자파(L2)에 대하여 우수한 투과성을 나타낼 수 있다.
상기 투명 수지층은 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 수지의 사출물일 수 있다.
상기 기재층은 레이더 장치에 인접하여 위치하고, 전자파 투과커버에 강도를 향상시키는 것으로서, 상기 기재층은 불투명하여 차량의 앞에서 레이더 장치가 인식되어 미관을 해치는 것을 방지할 수 있으며, 레이더 장치로부터 조사되고, 대상물에서 반사되어 돌아오는 전자파에 대하여 우수한 투과성을 나타낼 수 있다.
상기 기재층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌프로필렌고무스타이렌(acrylonitrile ethylene propylene rubber styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지 사출물일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 전자파 투과커버의 제조방법을 제공한다. 도 5는 본 발명에 따른 전자파 투과커버를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
구체적으로, 금속 복합 필름을 제조하는 단계; 상기 금속 복합 필름을 제1차 금형 안에 위치시키고, 투명 수지를 주입하여 제1 사출물을 제조하는 단계; 및 상기 제1 사출물을 제2차 금형 안에 넣고, 기재 수지를 주입하여 제2 사출물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 금속 복합 필름은 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고, 상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인 전자파 투과커버의 제조방법을 제공한다.
일반적으로 전자파 투과커버는 투명 수지층을 인몰드 사출 성형한 후, 상기 사출물에 금속 등을 스퍼터링 증착하고, 투명 수지 사출물 및 금속 증착층을 금형에 다시 투입한 후 기재 수지를 주입하여 다시 사출성형하는 방법으로 제조할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방법으로 제조하는 경우, 증착 과정에서 불량 발생률이 증가하고, 불량이 발생할 때마다 사출물 전체를 폐기하여야 하는 바, 비경제적인 문제가 있다. 그리고, 전자파 투과커버는 복잡한 3차원 구조를 갖는바, 증차과정에서 오목한 부분과 평편한 부분들 간의 증착 두께가 상이하게 되고, 이에 따라, 전자파 투과율이 떨어지고, 금속 광택이 저하되는 문제가 있다. 예를 들어, 금속이 두껍게 증착되는 경우, 전자파 투과율이 저하될 수 있고, 두께가 너무 얇아지면 우수한 금속광택을 부여할 수 없다.
상기 전자파 투과커버의 제조방법은 불량 발생률을 감소시킬 수 있어 경제적이고, 전자파 투과커버에 균일한 두께로 포함될 수 있으며, 우수한 금속 광택 및 전자파 투과율을 부여할 수 있다.
상기 전자파 투과커버의 제조방법은 먼저 전술한 금속 복합 필름을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 금속 복합 필름은 투명 수지의 사출물에 직접 적층하여 형성되는 것이 아니다. 상기 금속 복합 필름은 롤투롤(roll-to-roll)의 방법으로 제조될 수 있으며, 이를 통해 대량으로 빠르게 생산이 가능하고, 경제적일 수 있다.
그리고, 상기 금속 복합 필름은 열프레스, 진공성형, 진공/압공 성형에 의해 차량 전방에 볼록하게 위치하는 프론트 그릴의 형상에 따른 복잡한 3차원 구조로 프리 포밍할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속 복합 필름은 양각과 음각 형상 사이에 필름을 끼워 열로 압착하는 열프레스 방식, 필름의 아래 부분에 3차원의 요철을 갖는 금형을 놓고 필름에 열을 가한 뒤 필름과 금형 사이의 공기를 제거하는 진공성형 방식 또는 상기 열프레스 방식 및 진공성형 방식을 조합한 진공/압공 성형 방법으로 프리포밍할 수 있다. 열프레스, 진공성형, 진공/압공 성형 순으로 갈수록 복잡한 구조를 성형할 때 적합할 수 있다. 상기 금속 복합 필름은 상기 방법에 의해 금형 내의 요철 형상에 대응하는 정교한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기 금속 복합 필름을 제1차 금형 안에 위치시키고, 투명 수지를 주입하여 제1 사출물을 제조하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1차 금형은 3차원의 요철부을 갖는 하부 금형 및 투명 수지 주입부를 갖는 상부 금형을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 금속 복합 필름은 상기 하부 금형의 요철부에 대향하여 위치시키고, 수지 주입부를 갖는 상부 금형에 투명 수지를 주입하여 제1 사출물을 제조할 수 있다. 이때, 상기 금속 복합 필름은 프리포밍된 필름일 수 있으며, 상기 제1 사출물은 하부 금형의 요철 구조에 정교하게 대응하는 상기 금속 복합 필름 및 투명 수지층을 포함한다.
그리고, 상기 제1 사출물을 제2차 금형 안에 넣고, 기재 수지를 주입하여 제2 사출물을 제조하는 단계를 포함한다. 구체적으로, 상기 제1 사출물은 제2차 금형의 하부 금형에 밀착시키고, 수지 주입부를 갖는 상부 금형에 기재 수지를 주입하여 제2 사출물을 제조할 수 있다. 이때, 상기 제2 사출물은 상기 투명 수지층, 제1 금형의 하부 금형의 요철에 의해 성형된 상기 금속 복합 필름 및 기재층을 포함한다.
상기 금속 복합 필름은 전술한 바와 같이, 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고, 상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고, 상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고, 상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<
실시예
및
비교예
>
실시예
1:
두께 75 ㎛의 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)를 포함하는 제1 보호층, 두께 50㎚ 내지 60㎚의 인듐층 및 두께 250 ㎛의 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA)를 포함하는 제2 보호층이 순차적으로 적층된 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제조하였다.
실시예
2
두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate, PET)를 포함하는 제1 보호층, 두께 50㎚ 내지 60㎚의 인듐층 및 두께 200 ㎛의 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)를 포함하는 제2 보호층이 순차적으로 적층된 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제조하였다.
실시예
3
최외각으로부터 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)를 포함하는 제1 수지층 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate, PET)를 포함하는 제2 수지층의 적층구조를 갖고, 총 두께가 100 ㎛인 제1 보호층, 두께 50㎚ 내지 60㎚의 인듐층 및 두께 250 ㎛의 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)를 포함하는 제2 보호층이 순차적으로 적층된 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제조하였다.
비교예
1
최외각으로부터 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)를 포함하는 제1 수지층 및 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)를 포함하는 제2 수지층의 적층구조를 갖고, 총 두께가 125 ㎛인 제1 보호층, 두께 50㎚ 내지 60㎚의 인듐층 및 두께 50 ㎛의 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)를 포함하는 제2 보호층이 순차적으로 적층된 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제조하였다.
비교예
2
최외각으로부터 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA)를 포함하는 제1 수지층 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate, PET)를 포함하는 제2 수지층의 적층구조를 갖고, 총 두께가 25 ㎛인 제1 보호층, 두께 50㎚ 내지 60㎚의 인듐층 및 두께 1000 ㎛의 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)를 포함하는 제2 보호층이 순차적으로 적층된 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 제조하였다.
<평가>
실험예
1:파단신율(%)
및 성형성
실시예 및 비교예의 금속 복합 필름을 160㎜ x 10㎜ 형태의 직사각형으로 잘라 샘플을 준비한 뒤, UTM의 고온 챔버 온도를 150℃로 가열하였다. 온도가 다 올라간 상태로 상기 금속 복합 필름을 챔버안에 고정시킨 뒤, 약 3분 뒤에 50mm/min의 속도로 필름을 연신시키고, 필름이 끊어지는 길이를 측정하였다. 그리고, 이를 초기값과 비교하여 하기 식 1에 의해 파단신율(%)을 측정하여, 인몰드 사출 성형에 적용가능한지 여부 및 성형성을 판단하였다.
(식 1)
평가 기준은 아래와 같다.
○: 파단신율이 150% 초과인 경우
△: 파단신율이 100% 내지 150 % 인 경우
X : 파단 신율이 100 % 미만인 경우
실험예
2:전자파
손실율
자동차 자율주행 레이더 시스템에 사용되는 주파수인 77 GHz 영역에서, KEYCOM社의 전자파 투과율 측정장치인 SM5899 System을 이용하여 1-Way의 전자파 투과율을 측정하였다.
구체적으로, 실시예 및 비교예의 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 200mm(W, 너비) x 200mm(L, 길이)로 잘라 샘플을 준비하였다. 그리고, 상기 전자파 투과율 측정장치로부터 측정된 전자파를 하기 식 2를 이용하여 전자파 손실율(dB)로 변환하고 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
(식 2)
전자파 손실율 = 20 log10IS21I (dB)
상기 S21 = 전자파 투과커버용 금속 복합 필름을 투과한 후에 측정된 밀리미터파/레이더 장치에서 조사된 밀리미터파를 의미한다.
○: 0 ≤ 손실율 ≤ -1 dB
△: -1 < 손실율 ≤ -2 dB
X : 손실율 > -2 dB
| 파단신율 | 레이저 투과율 | |
| 실시예 1 | ○ | ○ |
| 실시예 2 | ○ | ○ |
| 실시예 3 | ○ | ○ |
| 비교예 1 | △ | ○ |
| 비교예 2 | X | X |
200: 전자파 투과커버
210: 기재층
220: 금속 복합 필름층
230: 투명 수지층
100, 100': 전자파 투과커버용 금속 복합 필름
110: 제2 보호층
120: 금속층
130: 제1 보호층
140: 접착층
10: 제1 수지층
20: 제2 수지층
X: 제1 보호층의 두께
Y: 제2 보호층의 두께
D: 레이더 장치
M: 전자파 투과커버(200)
F: 프론트 그릴
L1…조사된 밀리미터파, L2…반사된 밀리미터파
210: 기재층
220: 금속 복합 필름층
230: 투명 수지층
100, 100': 전자파 투과커버용 금속 복합 필름
110: 제2 보호층
120: 금속층
130: 제1 보호층
140: 접착층
10: 제1 수지층
20: 제2 수지층
X: 제1 보호층의 두께
Y: 제2 보호층의 두께
D: 레이더 장치
M: 전자파 투과커버(200)
F: 프론트 그릴
L1…조사된 밀리미터파, L2…반사된 밀리미터파
Claims (11)
- 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고,
상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고,
상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고,
상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 보호층은 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethyleneterephthalate, PET) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하는
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 금속층은 인듐, 주석, 알루미늄 합금, 코발트 합금 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 금속을 포함하는
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
접착층을 더 포함하는
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제4항에 있어서,
상기 접착층은 폴리우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리에폭시계, 폴리비닐계 접착제 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
두께가 75㎛ 내지 500㎛인
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
150℃에서 D638-10 에 따라 측정된 파단신율이 150% 초과인
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 제1항에 있어서,
인몰드 사출 성형에 적용 가능한
전자파 투과커버용 금속 복합 필름.
- 투명 수지층, 금속 복합 필름층 및 기재층을 포함하고,
상기 금속 복합 필름층은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 금속 복합 필름인
전자파 투과커버.
- 금속 복합 필름을 제조하는 단계;
상기 금속 복합 필름을 제1차 금형 안에 위치시키고, 투명 수지를 주입하여 제1 사출물을 제조하는 단계; 및
상기 제1 사출물을 제2차 금형 안에 넣고, 기재 수지를 주입하여 제2 사출물을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 금속 복합 필름은 제1 보호층, 금속층 및 제2 보호층을 포함하고,
상기 제1 보호층은 상기 제2 보호층에 포함된 수지와 다른 종류의 수지를 포함하고,
상기 제2 보호층은 아크릴로니트릴부타디엔스타이렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS), 아크릴로니트릴스타이렌아크릴레이트(Acrylonitrile Styrene Acrylate, ASA), 아크릴로니트릴에틸렌스타이렌(Acrylonitrile Ethylene Styrene, AES) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 수지를 포함하고,
상기 제1 보호층의 두께(X): 상기 제2 보호층의 두께(Y)의 비가 47 : 53 내지 10 : 90 인
전자파 투과커버의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 제1차 금형은 3차원의 요철부을 갖는 하부 금형 및 투명 수지 주입부를 갖는 상부 금형을 포함하고,
상기 금속 복합 필름은 상기 하부 금형의 요철부에 대향하여 위치하는
전자파 투과커버의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180113007A KR102280429B1 (ko) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 전자파 투과커버용 금속 복합 필름, 전자파 투과커버 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR20200033570A true KR20200033570A (ko) | 2020-03-30 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113022046A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-25 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 复合材及其制备方法、显示装置 |
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| KR20090031424A (ko) * | 2006-07-19 | 2009-03-25 | 바이엘 머티리얼싸이언스 엘엘씨 | 금속화 다층형 복합체 |
| KR20150095411A (ko) * | 2014-02-13 | 2015-08-21 | 현대자동차주식회사 | 레이더 투과 경로 내의 송수신성 메탈릭 표면처리 부재와 그 제조방법 |
| JP2018058224A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 大日本印刷株式会社 | 保護フィルム付き加飾樹脂成形品の製造方法、加飾樹脂成形品の製造方法、及び製造システム |
| JP2018130859A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社ウェーブロック・アドバンスト・テクノロジー | 加飾シート、及び、その製造方法 |
-
2018
- 2018-09-20 KR KR1020180113007A patent/KR102280429B1/ko active IP Right Grant
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