KR20200101543A

KR20200101543A - 주행 장치용 문짝보호 시트

Info

Publication number: KR20200101543A
Application number: KR1020190018909A
Authority: KR
Inventors: 이종일
Original assignee: 이종일
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-08-28

Abstract

본 발명은 자동차등 주행 장치의 문짝표면에 부착하여 주행 장치의 사용자가 일상생활에서 발생할 수 있는 외력에 의해 철판 면이나 도장 면의 손상을 억제할 수 있는 용도로 사용하는 주행 장치용 문짝보호 시트에 고안된 특수 겔 층을 구성하여 외부의 물리적 충격흡수율을 높인 것을 특징으로 하여 이로 인하여 불가피하게 발생할 수 있는 페인트 도장 파임 등 외부적인 물리적인 힘으로부터 손상을 예방 할 수 있는 주행 장치용 문짝보호 시트에 관한 것이다.

Description

주행 장치용 문짝보호 시트 {Sheet for vehicle door}

본 발명은 자동차등 도로상 주행 장치의 외부 측표면에 얇게 부착하여 주행장치의 사용자가 일상생활에서 발생할 수 있는 외력에 의해 철판면이나 도장면의 손상을 억제할 수 있는 용도로 사용하는 주행 장치용 문짝보호 시트 에 관한 것이다..

본 발명은 주행 장치용 문짝보호 시트 , 즉, 부착물에 관한 것으로서, 통상적인 주행장치 즉 자동차등은 탑승자의 안전을 위하여 적절한 강도의 철판, 최근에는 고장력강판 등의 합금으로 도어 등이 설계되어 있으며, 특히 외관이 미려하도록 색상이 아름다운 페인트로 도장하고 열처리하여, 고광택을 가지도록 하는 것이 일반적이다. 그러나 주행 장치는 일반적인 주행과정에서 인근 주행 장치로부터 발생된 외력 즉 돌이 튀거나 사소한 낙하물이 떨어지거나 또는 주 정차 중 인접한 주행 장치의 문 열림에 의한 충격 등이 발생하는 것이 일반적인 바, 이로 인하여 측면을 보호하는 철판 등이 움푹 들어가거나(일명 문콕) 페인트 도장 면이 손상되는 경우가 많이 있다. 이러한 충격에 의한 철판면의 외부적인 손상은 일차적으로 심미적으로 불쾌감을 유발 할 뿐만 아니라 일명 문콕을 제거하는 수리비용과 시간적 비용 및 사회적인 문제로까지 발생하게 되며, 손상된 표면을 수리하는 과정에서 도장면의 재시공을 유발하게 될 뿐 아니라, 재시공된 페인트 표면은 재시공 하지 않은 이웃한 페인트 색상과는 시간이 경과될수록 자외선으로 인하여 주변 색상과 반드시 다른 색감을 가지게 되어, 소유자로 하여금 차량의 관리 의욕을 저하시키게 되며, 중고 자동차 잔존가치를 하락시켜 경제적으로도 피해를 얻는 원인이 되어왔다. 본 발명은 이러한 사소한 손상으로 인한 심리적 불쾌함과 경제적인 측면을 예방 및 억제하여 점차 고급화 되어가는 주행 장치의 문짝을 보호함으로써 즐거운 문화를 이룸과 동시에 한층 진보된 보호시트지 산업에 이바지함을 목표로 한다.

본 발명과 연관된 종래의 기술로는 특허번호 한국특허1020150052434, 1020127001720, 등이 게시되어 있다.

상기 공개된 종래기술에 따르면 102015002434의 경우 자동차 도막 층 보호용 필름을 게시하고 있으며 내용으로 자동차를 운반 또는 보관중에 외부의 습기 또는 오염으로부터 자동차의 도막층을 보호하기 위한 보호필름을 게시하고 있다.

또한, 상기 공개된 종래기술 1020127001720의 경우 일본의 특허로 차량용 보호필름의 형취방법 및 차량용 보호필름의 제조방법을 제시하고 있으며, 굴곡형상이 있는 자동차에 있어서 보호필름을 제작하기 위해 보호필름을 재단하고 형태를 가공한 뒤 다시 이를 평면화 시키는 내용을 제시하고 있다. 그러나 실질적으로 자동차등 주행 장치의 외부표면에 발생하는 표면손상 중 특히 측면에 집중적으로 발생하는 외부압력으로 인한 손상은 부분 인접한 주행 장치 즉 인접하여 주차한 자동차의 우발적 문 열림 등에 의해 발생하므로, 부분의 손상은 앞좌석과 뒷좌석의 도어부에 집중되고 있다.

상기 종래기술을 살펴본 바와 같이 다수의 종래기술이 여러 가지 각도에서 제시되고 있으나 본 발명에서 제시하는 자동차 외부도어에서 발생하는 충격흡수율과 자외선에 의한 자체 색상변화 및 장시간 설치 시 외주 면과의 이색이 발생하는 문제는 차이방지는 종래기술로 해결이 가능하지 못한 실정이다.

한국특허등록 제10-1723409{차량용 도어 보호장치}

본 발명의 목적은 차량의 메이커가 차량을 구매자에게 인도하는 과정에서 사용하는 단기적이고 임시적인 사용용도가 아니라 인도된 이후에 장기간자동차 표면을 보호하며 특히 자동차 도어측면의 표면을 외부의 외력 등이 발생하였을 때에도 양호한 상태로 유지하기 위한 목적으로 사용하는 주행 장치용 문짝보호 시트를 제공하는 것에 있다.

특히 본 발명은 외부로부터 철판면의 찍힘, 돌 튀김 등의 외력이 발생하였을 때 문콕(문짝 찍힘)의 발생가능성을 낮추고 페인트 까짐 등이 발생하지 않으며, 용이하게 시공할 수 있고, 육안으로 쉽게 표시가 나지 않고, 원할 경우 쉽게탈부착이 가능하며, 장시간 사용 후 이웃한 도장 면과 이색(색상의 차이)이 발생하지 않는 주행 장치용 문짝보호 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면,

본 발명의 주행 장치용 문짝 보호 시트 (100)는,

불소 또는 아크릴 코팅 층 (50)

Aliphatic계열 TPU뿐 아니라 Soft-Acryl을 압출 가공하여 원단으로 사용하는 충격흡수 층(10);

상기 충격흡수 층(10)에 적층된 특수 겔 층(20);

상기 특수겔 층(20)에 적층된 점착제 층(30);

상기 점착제 층(10)을 커버하는 이형지(40)를 포함하는 주행 장치용 문짝보호 시트를 제공한다.

주행 장치는 일반적인 주행과정에서 인근 주행 장치로부터 발생된 외력 즉 돌이튀거나 사소한 낙하물이 떨어지거나 또는 주정차중 인접한 주행 장치의 문 열림에 의한 충격등이 발생하는 것이 일반적인바, 이로 인하여 측표면을 보호하는 철판 등이 움푹 들어가거나(일명 문콕) 페인트 도장 면이 손상되는 경우가 많이 있었으나, 특수겔 층을 형성하여 충격흡수율을 높인 본 발명에 의한 주행 장치용 문짝 보호 시트로 인하여 철판면의 외부적인 손상을 보다 효율적으로 억제하여 시간적과 정신적인 스트레스 및 비용이 감소하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 장치용 문짝 보호 시트가 자동차의 측면에 부착된 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 주행 장치용 문짝보호 시트.

이하에는, 본 발명의 바람직한 일실시 예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명의 주행 장치용 문짝보호 시트 (100)는,

불소 또는 아크릴필름이 적층된 코팅 층 (50);

상기 코팅 층(50)에 적층된 Aliphatic계열 TPU 또는 Soft-Acryl충격흡수 층(10);

상기 충격흡수층(10)에 적층된 폴리에테르계 폴리올-PPG 특수 겔 층(20);

상기 특수겔층에(20)에 적층된 실리콘 아크릴레이트계 점착제(30)

상기 점착제층(30)을 커버하는 PE 이형지(40)를 포함한다.

또한,

불소 또는 아크릴을 이용한 코팅 층 (50)은 열경화방식으로 10um, 20um, um30um두께를 실험한 결과 두께별 작업 결과물은 동일한 수준 이였으나 속도가 느려 제품화 하는 공정으로 실시하기에는 부족하다.

반면 동일한 두께별로 U.V경화자동화 시스템으로 실험한 결과 속도는 빠른 반면 속도와 주변의 온도, 습도 등 외부의 영향을 민감하게 받으므로 정확한 데이터 값을 설정하여 불량발생 율을 억제하며 생산량을 극대화 할 수 있다

단 각, 제조사의 U.V경화자동화 시스템의 설정 값이 다르므로 각 제조사에서 권장하는 설정 값에 따른다.

또한,

상기 충격 흡수 층(10);은

일반적으로 널리 사용하는 황변이 적은 알리파틱계 TPU원단을 사용하나 보다 황색기가 적고 TPU보다 가격이 저렴한 소프트 아크릴을 압출 가공하여 원단으로 사용이 가능하다.

또한,

상기 특수 겔 층(20)은

폴리에테르 타임 폴리올-PPG를 주원료로 하며, 제조 실험은 다음과 같다.

특수 겔 층(20)의 배합설계는 베이스 필름과 점착력이 좋아야하며 충격 흡수율이 커야함과 동시에 또한, 최종 필름의 투명성이 유지되어야 하므로 gel 제조 원료별 선행 실험을 통하여 최적 배합과 원료 선정 실험을 진행 하였다.

선행 실험 결과를 요약하면 아래와 같다.

분자량 2,000~3,000인 폴리에테르 타임 폴리올-PPG로 제조하였으며, 3종의 폴리올과 다관능성 가교 이소시아네이트 1종을 선정하여 변색 실험과 상용성 확인 실험을 통하여 최적의 배합조건을 산출하였다.

이중 폴리에스테르타입은 생산 과정에서의 산화로 인한 YELLOWING이 일어나 적용에서 배제하였다 (※사진 4 참조). 폴리카보네이트 타입 액상 폴리올과 폴리에테르타입 액상(PPG)을 실험하였으나 액상 폴리카보네이트타입과 PPG간의 상용성 문제로 인해 백탁 현상이 발생하였다((※사진5 참조). 그러나 PPG타입으로 실험한 결과에서는 투명한 특수 겔이 형성되어(※사진 6 참조)

경화제와 반응시켜 특수 겔 층(20) 제조 예비실험용 폴리올로서 PPG 소재를 선정하였다.

※(사진 4 )폴리에테르타입 폴리올 사용 -컬러변색

※(사진 5 )폴리카보네이트 폴리올(RUN-900) 상분리

※(사진 6 )폴리에테르 타임 폴리올-PPG

특수겔 제조 예비 실험에 사용한 폴리올은 폴리에스터 타입과 폴리에테르타입 및 폴리카보네이트 타입을 3종을 사용하였으며, 경화제로는 ISOCYANATE TRIMER인 ASAHI KASEI TPA-1OO(분자량 NCO 12%)을 사용하였다. 표 5에 겔 예비제조에 사용한 원료를 나타냈다.※(표 7 참조)

예비합성에 사용한 원료

원료명	제조사	분자량
PPG-750	K사 PPG	750
PPG-2000	K사 PPG	2000
PPG-3000	K PPG	3000
PPG-4000	K PPG	4000
Ravecarb-107	C.I사	2000
PolyisocyanateTPA-100	A.K사	NCO 12%
Bismuth Octate	J사	24%

겔 제조실험은 표 6와 같은 배합 조건에 따라 9 종의 겔을 합성하였다. 계량된 원료를 impeller가 장착된 모터 교반기를 이용하여 5분간 충분히 혼합한 다음 점도가 낮으므로 300Torr정도의 진공하에서 3분간 탈포시킨 후 베이스 필름 위에 100,150, 200 um 두께로 코팅하였다. 코팅된 필름은 150℃ oven안에서 30분간 경화시켰다. 성능 실험을 위해서는 추후 80℃에서 8시간 숙성을 진행하였다.※(표 8 참조)

또한,겔 예비합성에 사용한 원료와 배합비는 다음과 같다.※(표 8 ) 참조

겔 예비합성에 사용한 원료와 배합비

원료	Run 100	Run 200	Run 300	Run 400	Run 500	Run 600	Run 700	Run 800	Run 900
PPG-750	24.82
PPG-2000	24.82	24.82		24.82	24.82	24.82	24.82	24.82
PPG-3000		24.82	24.82	24.82	24.82	24.82	24.82	24.82	24.82
PPG-4000			24.82
Ravecarb-107									24.82
촉매	0.34	0.34	0.34	0.34	0.34	0.34	0.34	0.34	0.34
경화제TPA-100	31.86	14.48	10.13	13.75	13.32	13.03	11.58	10.86	13.03
NCO/OH	1.0	1.0	1.0	0.95	0.92	0.90	0.80	0.75	0.9
결 과	Hard A: 0 C: 2	Soft A: 0 C: 2	Soft A: 0 C: 1	Soft A: 0 C: 1	Soft A: 1 C: 1	Soft A: 3 C: 0	Soft A: 4 C: 0	No Gel A: 3 C: 0	상분리 A: 1 C: 0

또한,

각 기호표시는 다음과 같다.

참고: 필름 상태: Hard, Soft, No Gel

점착력(A): 0(없음), 1(부족), 2(양호), 3(강함), 4(매우 강함)

크랙 (C): 0(없슴), 1(소량 발생), 2(다량 발생)

또한,

예비실험으로 얻어진 겔의 상태는 사진 7에 나타냈다. 다만,RUN 700 실험과 800에 해당하는 시료는 겔화의 정도가 낮아 도막으로서의 분리가 어려웠다. 표 8의 겔 배합 조건에서는 Run 600의 조건이 주행 장치용 문짝 보호 시트 제조에 가장 부합하다는 결론을 얻을 수 있었다. ※(사진 7 참조 )

※(사진 7 ) 표 2의 배합조건에 따라 제조된 겔층의 형상

또한,

겔 코팅용 베이스 필름으로는 알리파틱TPU 필름150㎛ 두께를 사용하였다. 상기 예비실험 결과를 토대로 Run 600의 배합비를 기준으로 주행 장치용 문짝 보호 시트(100)의 특수 겔 층(20)을 설계하였으며 Gel층의 두께는 150㎛, 200㎛,및 250㎛ 3종으로 조절하여 충격시험용 시편을 제조하였다.

또한,

겔 물성을 재현성을 확보하기 위하여 코팅 후 일반 페인트 보호필름과 동일한 조건으로 작업 숙성후 물성 측정을 시행하였다.

또한,

물성 측정은 충격 흡수율로 측정하였다.

또한, 충격 흡수율 측정장비※(사진 8 )는 디지털 방식인 로드셀 방식을 채택하여 설계하였다.

(충격 흡수율 측정기)

(로드셀)

(추 100g)

또한,충격 테스트기의 제원은 다음과 같다. ※(표 9 참조)

충격 흡수율 테스트기 및 제원 표

충격 흡수율 측정기 제원
제품크기(cm)	31 x 85 x 18.5
주요 부품구성	로드셀/ 인디게이터/ 추
추 무게	1,000g
측정방식	디지털
인증업체	듀퐁 페인트사 및 KTR
인증기간	년간 2회

또한,

충격 흡수율을 측정한 시행 결과표는 다음과 같다. ※(표 9 참조)

(○ :양호 /△:보통/× : 불량)

※(표 9 ) 충격 흡수율 테스트기 및 제원 표

상기 실험방법은 동일한 낙하높이, 동일한 두께. 동일한 추 무게를 조건으로 3번 실험하여 평균값을 얻었다. 기존 제품 중 가장 우수한 충격흡수율을 보인 비교 시편과 특수 겔 층 150μm, 200μm, 250μm 의 두께별 충격 흡수율 실험결과 철판에 영향을 주지않은 특수 겔 250μm 시편은 기존제품보다 최대 900% 향상되었다.

단, 실제 제품에 적용하기 위해서는 상용화된 제품을 작업 시 코팅 층(50)의 갈라짐을 방지하기 위하여 126% 향상을 보인 200μm의 두께가 적합 할 수 있다.

또한,

상기 점착제 층(30)은 황변 현상이 양호한 실리콘 아크릴레이트를 사용하며, 상기 점착제 층(30)의 두께는 30μm에서 보다 충격흡수율을 높이기 위하여 최대 50μm 인 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허 청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

충격흡수 층(10) 특수 겔 층(20)
점착제 층(30) 이형지(40)
코팅 층(50) 주행 장치용 문짝보호 시트 (100)

Claims

본 발명에 의한 주행 장치용 문짝보호 시트 (100)은 바람직하게 도어의 80~99%를 커버할 수 있도록 미리 재단된 것을 특징으로 하는 주행 장치용 문짝보호 시트 .
상기 충격흡수 층(10)이 Aliphatic계열 TPU 뿐 아니라 Soft-Acryl을 압출로 가공한 원단을 충격흡수 층으로 사용하는 것을 특징으로 하는 주행 장치용 문짝보호 시트.
상기 주행 장치용 문짝보호 시트 (100)은 상기 특수겔 층(20)이 설계되어져 충격 흡수를극대화 시켜 외부의 충격으로부터 도장면을 보호 해 주는 것을 특징으로 하는 주행 장치용 문짝보호 시트 .
제3항에 있어서, 상기 특수겔 층(20)은 폴리올 PPG2000 24.82, PPG3000 24.82, 촉매0.34, 경화제 ISOCYANATE TRIMER인 ASAHI KASEI TPA-1OO(분자량 NCO12%) 13.03, NCO/OH를 0.90의 배합비로 제조하는 것을 특징으로 하는 주행 장치용 문짝보호 시트.
상기 주행 장치용 문짝보호 시트 (100)은 500~1000g의 무게를 갖는 추를 낙하하여 얻어지는 충격량을 로드셀의 충격 신호를 통한 디지털 방식으로 실험하여 시트의 충격흡수율을 측정한 주행 장치용 문짝보호 시트.