KR20210079098A - 표면 처리제 및 이를 이용한 자동차 도막 보호용 시트 - Google Patents

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KR20210079098A
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Abstract

선형 규소 화합물 및 고리형 실라잔을 포함하고, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔을 70 내지 95 : 5 내지 30의 중량비로 포함하는 표면 처리제가 제공된다.

Description

표면 처리제 및 이를 이용한 자동차 도막 보호용 시트{SURFACE TREATMENT AGENT AND SHEET FOR PROTECTING PAINT FILMS OF AUTOMOBILES USING THE SAME}
본 발명은 표면 처리제 및 이를 이용한 자동차 도막 보호용 시트에 관한 것이다.
자동차 도장면은 다양한 외부 오염에 노출되어 있으며, 고내후성과 더불어 다양한 오염원으로부터의 내오염성을 가지는 것이 중요하다. 자동차 도장면을 보호하기 위해서 일반적으로 보호시트를 적용하며, 보호시트는 코팅층/ 기재/ 점착층의 기본 구조를 갖는다.
보호시트의 코팅층은 일반적으로 우레탄 수지를 적용하고 있으며, 코팅층에는 내오염성 외에 자기복원성(self-healing), 내크랙성, 내후성 및 시공성 등의 물성이 기본적으로 요구된다. 이와 같이 하나의 층에서 여러 물성을 동시에 최적화하기 위해서는 내오염성이 저하가 불가피하다.
본 발명의 목적은 우수한 내오염성 및 내마모성 부여하는 표면 처리제를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 표면처리제의 수분 경화물을 포함하는 최외각 보호층을 포함하는 자동차 도막 보호용 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 선형 규소 화합물 및 고리형 실라잔을 포함하고, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔을 70 내지 95 : 5 내지 30의 중량비로 포함하는 표면 처리제를 제공 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 상기 표면 처리제의 경화물을 포함하는 최외각 보호층; 코팅층; 및 기재층을 포함하는 자동차 도막 보호용 시트를 제공 할 수 있다.
본 발명에 따른 표면 처리제는 코팅층이 갖는 물성을 일정 수준으로 유지하면서, 이와 함께 우수한 내오염성 및 내마모성을 부여할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 자동차 도막 보호용 시트는 우수한 자가 복원성, 내크랙성, 신율과 함께, 향상된 내마모성 및 내오염성을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명에 따른 할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에서 따른 시트의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에서 따른 시트의 단면을 모식적으로 나타낸다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 구현예에 따른 표면 처리제를 설명하도록 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 선형 규소 화합물 및 고리형 실라잔을 포함하고, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔을 70 내지 95 : 5 내지 30의 중량비로 포함하는 표면 처리제를 제공한다.
자동차 도장면을 보호하기 위해서 일반적으로 보호시트를 적용하며, 보호시트는 코팅층/ 기재/ 점착층의 기본 구조를 갖는다. 코팅층에는 내오염성 외에 자기복원성(self-healing), 내크랙성, 신율, 내후성 및 시공성 등의 물성이 기본적으로 요구된다. 이와 같이 하나의 층에서 여러 물성을 동시에 최적화하기 위해서는 내오염성이 저하가 불가피하다.
상기 표면 처리제는 자동차 도막 보호용 시트의 코팅층 위에 적용되는 것으로서, 상기 고리형과 선형 화합물, 그리고, 실라잔과 실록산의 다른 반응속도 및 다른 반응 메커니즘을 이용하여, 코팅층이 갖는 물성을 일정 수준으로 유지하면서, 이와 함께 상반관계(trade off)에 있는 내오염성 및 내마모성을 동시에 향상시킬 수 있다.
상기 표면 처리제는 고리형 실라잔을 포함한다. 상기 고리형 실라잔은 경화시에 빠른 속도로 반응하여 매트릭스에 초기 가교구조를 형성할 수 있고, 경화밀도를 높여 내구성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 고리형 실라잔은 우수한 내열성으로 고온에서도 치밀한 구조를 부여할 수 있다. 그리고, 자동차 도막 보호용 시트의 코팅층 표면에 도포시 안정적으로 밀착되고, 우수한 경도(hardness), 내스크래치성과 함께 향상된 내오염성을 나타낼 수 있다.
상기 고리형 실라잔은 하기 화학식 1의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R8, R 9, R 10, R 11 및 R 12는 각각 서로 같거나 다를 수 있고, 수소; 또는 ―CN, -NRx 2, -COOH, -COORx, -할로겐, -비닐, -아크릴, -에폭시, -SH, -OH 또는―CONRx 2로 치환될 수 있는 C1~C20 의 탄화수소기에서 선택되고, 상기 Rx 는 수소 또는 C1~C5 의 탄화수소기에서 선택되고, n은 0 내지 10의 정수이다.
상기 고리형 실라잔은 고리 내에 N을 3개 이상 포함하여 반응속도 및 경도를 적절히 조절하고, 코팅층과의 부착력 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 예를 들어, 상기 고리형 실라잔은 상기 화학식 1에서, R 3, R 6, R 9, 및 R 12 가 아크릴기로 치환된 C1~C20 의 탄화수소기일 수 있다. 예를 들어, 상기 R 3, R 6, R 9, 및 R 12 는 에틸아크릴레이트일 수 있다. 그리고, n은 0일 수 있다.
상기 표면 처리제는 상기 구조를 갖는 고리형 실라잔을 포함하여 보다 빠른 속도로 반응할 수 있으며, 코팅층에 도포되어 보다 강한 경도(hardness)를 부여할 수 있다.
상기 표면 처리제는 상기 표면 처리제 100중량부 대비 상기 고리형 실라잔을 약 1 중량부 내지 약 30 중량부 포함할 수 있다. 상기 고리형 실라잔의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 표면에 경도를 구현하지 못할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우에는 너무 빠른 반응속도로 원하는 외관을 얻을 수 없는 문제가 있을 수 있다.
상기 고리형 실라잔은 고리형 불소계 실라잔을 포함할 수 있다. 상기 고리형 불소계 실라잔은 예를 들어, 상기 화학식 1에서 치환기로 불소를 갖는 화합물을 의미할 수 있다. 상기 표면 처리제는 상기 고리형 불소계 실라잔을 포함하여 치밀한 가교구조와 함께 부드러움과 유연성을 쉽게 부여할 수 있다. 그리고, 상기 고리형 불소계 실라잔은 표면 처리제를 코팅층에 보다 안정적으로 부착시킬 수 있고, 향상된 발수성으로 오염물질이 표면에 젖는 것을 억제하여 향상된 내오염성을 부여할 수 있다. 상기 고리형 실라잔은 상기 고리형 실라잔 100중량부 대비, 상기 고리형 불소계 실라잔을 약 1 중량부 내지 약 50 중량부 포함할 수 있다.
그리고, 상기 표면 처리제는 선형 규소 화합물을 포함하며, 상기 선형 규소 화합물은 고리형 실라잔과 비교하여 상대적으로 느린 속도로 가교 반응을 하여 경화구조에 영향을 미칠 수 있다. 그리고, 상기 선형 규소 화합물은 탄성을 부여하고 내크랙성을 향상시킬 수 있다. 상기 선형 규소 화합물은 선형 폴리실록산, 선형 폴리실라잔 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 선형 폴리실록산은 하기 화학식 2의 구조를 가질 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6는 서로 같거나 다를 수 있고, 실록산, 알킬, 알릴, 아릴, 알콕시, 아미노, 히드록실, 수소, 머캡토 또는 시아노일 수 있으며, n은 0 내지 약 100,000의 정수이다. 그리고, P1과 P2는 서로 같거나 다를 수 있고, 알킬, 알릴, 히드록실, 수소, 아미노, 아세톡시, 알콕시, 엔옥시, 에폭시 또는 옥심일 수 있다.
구체적으로, 상기 선형 폴리실록산은 하기 화학식 3의 구조를 갖는 히드록시 말단 폴리실록산일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3 에서, R1, R2, R3, R4, R5, 및 R6는 서로 같거나 다를 수 있고, 바람직하게는 C1-6　알킬이며, n은 1 내지 30,000 정수일 수 있다.
예를 들어, 상기 선형 폴리실록산은 하기 화학식 4의 구조를 갖는 히드록시 말단 폴리디메틸실록산(PDMS)일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서, n은 약 1 내지 약 30,000 의 정수일 수 있다.
상기 선형 폴리실록산의 중량평균분자량은 약 500 g/mol 내지 약 100,000 g/mol 일 수 있다. 상기 선형 폴리실록산의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우 내마모성 및 내오염성이 떨어지는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 도장면 또는 필름 표면에서 깔끔한 박막 형태의 코팅을 할 수 없는 문제가 있을 수 있다. 상기 선형 폴리실록산은 경화시 가교되면서 오염 물질의 확산을 방지할 수 있다.
상기 선형 폴리실라잔은 하기 화학식 5의 구조를 갖는 선형 실라잔 화합물로부터 유도된 것일 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00005
상기 화학식 5에서, 각각의 R은 독립적으로 메틸 또는 에틸이고, x는 화합물 전체의 약 20 질량% 내지 약 50질량% 이고, y는 화합물 전체의 약 20 질량% 내지 약 80 질량% 이며, z는 화합물 전체의 약 0 내지 약 40 질량% 일 수 있다.
상기 선형 폴리실라잔의 중량평균분자량은 약 500 g/mol 내지 약 100,000 g/mol 일 수 있다. 상기 선형 폴리실라잔의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우에는 요구하는 물성 한계가 발생하는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 외관 구현에 문제가 있을 수 있다.
상기 선형 규소 화합물은 선형 폴리실라잔을 포함하여 탄성을 부여할 수 있다. 그리고, 선형 폴리실라잔은 경화시에 표면으로 이동할 수 있으며, 표면에 실라잔층을 형성하여 내구성, 내후성 측면에서 우수한 효과를 발휘할 수 있다
상기 선형 규소 화합물은 상기 선형 폴리실록산 대 상기 선형 폴리실라잔을 약 10 내지 80: 20 내지 90 의 중량비로 포함할 수 있다. 선형 폴리실라잔의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 내마모성 등의 특성이 저하될 수 있고, 선형 폴리실라잔의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 내오염성이 저하되고, 표면에 급격한 반응으로 외관 구현을 위한 시공성에 어려움이 따를 수 있다.
상기 표면 처리제는 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔을 70 내지 95 : 5 내지 30의 중량비로 포함하여 코팅층이 갖는 물성을 일정 수준으로 유지하면서, 이와 함께 우수한 내오염성 및 내마모성을 부여할 수 있다.
구체적으로, 상기 표면 처리제의 상기 고리형 실라잔은 빠른 반응 속도로 가교하여 매트릭스에 초기 가교구조를 형성하고, 상기 선형 규소 화합물이 상기 가교 구조 사이사이에서 또 다른 가교 구조를 형성하여 경화 밀도를 높여 내오염성 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 선형 규소 화합물이 일정 이상 포함되어 소프트니스(softness)를 부여하여 향상된 내마모성을 나타낼 수 있다.
구체적으로, 상기 고리형 실라잔의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 충분한 물성 구현이 어렵고, 상기 고리형 실라잔의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 반응 속도가 너무 빨라 코팅층 표면에 도포 후 바로 굳어버리는 바 시공이 어렵고, 경도 조절이 어려울 수 있다. 그리고, 하단의 코팅층과의 신율 차이로 인해 크랙이 발생하기 쉬운 문제가 있을 수 있다.
상기 표면 처리제는 폴리플루오로안트라센을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리플루오로안트라센은 상기 선형 규소 화합물과 상기 고리형 실라잔에 의해 형성된 치밀한 가교구조 사이에 얽혀 향상된 물성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리제는 상기 폴리플루오로안트라센을 더 포함하여, 장시간 사용에도 불구하고 발수성을 일정 수준 이상으로 잘 유지할 수 있다. 상기 폴리플루오로안트라센은 상기 표면 처리제 100중량부 대비 약 1 중량부 내지 약 30 중량부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 표면 처리제는 용제로 석유계 용제를 포함하여, 상기 표면 처리제가 하단의 코팅층에 쉽게 젖어들고, 버핑시 표면에 고르게 분포하도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리제는 합성 이소파라핀(synthetic isoparaffine (Exxon mobil)), 크실렌(xylene), 톨루엔(toluene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 석유계 용제를 포함할 수 있다.
상기 표면 처리제는 촉매를 더 포함하여 상기 선형 규소 화합물과 상기 고리형 실라잔의 반응속도를 보다 잘 조절할 수 있다. 상기 촉매는 상기 표면 처리제 100중량부 대비 약 0.01 중량부 내지 약 1 중량부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 표면 처리제의 점도는 25℃에서 약 50 cps 내지 약 200cps 일 수 있다. 상기 표면 처리제는 상기 범위의 점도를 가짐으로써, 하단의 코팅층에 도포시에 반응속도 및 용제의 증발 속도를 적절히 조절하여 우수한 시공성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 점도가 상기 범위 미만인 경우에는 코팅층 위에 표면 처리제 도포시 바로 흘러 내리고, 용제 등이 빠르게 휘발되어 충분한 경화 시간을 확보하기 어려울 수 있다. 그리고, 점도가 상기 범위를 초과하는 경우, 일반적으로 도포시에 스폰지에 표면처리제를 충분히 바른 후 진행을 하는데 흡윤되는 속도가 느려 균일한 도포가 어려운 문제가 있다.
본 발명의 다른 구현 예는 상기 표면 처리제의 경화물을 포함하는 최외각 보호층; 코팅층; 및 기재층을 포함하는 자동차 도막 보호용 시트를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 자동차 도막 보호용 시트(100)의 단면을 모식적으로 나타낸다. 도 1에서 상기 시트(100)는 기재층(10), 코팅층(20) 및 최외각 보호층(30)을 포함한다.
상기 표면 처리제는 수분에 노출되면 바로 가교 반응을 진행하여 경화된다. 경화반응을 위해 별도의 열을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 상기 표면 처리제는 하단의 코팅층 표면의 히드록시기 및/또는 공기 중에 있는 히드록시기와 반응하여 최외각 보호층(30)을 형성한다.
이때, 상기 최외각 보호층의 두께는 약 0.01㎛ 내지 약 20㎛ 일 수 있다. 상기 최외각 보호층의 두께가 상기 범위 미만인 경우에는 장기 내구성에 문제가 발생할 수 있으며, 마모될 때 견디는데 한계가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 최외각 보호층의 표면이 딱딱해져서 온도에 따른 하부층과의 수축률 등의 차이로 크랙이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
상기 최외각 보호층의 물 접촉각은 약 70° 내지 약 150°일 수 있다. 상기 최외각 보호층은 상기 범위의 물 접촉각을 가짐으로써, 우수한 내오염성과 함께 우수한 내마모성 및 자가 복원성도 함께 나타낼 수 있다. 물 접촉각이 상기 범위 미만인 경우에는 오염물질이 쉽게 부착되어 떨어지지 않는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 다른 물성과 균형을 맞추기 어렵고, 상기 범위의 물 접촉각을 갖기 위해서는 불소계 화합물이 많이 필요한바 비경제적인 문제가 있다.
상기 최외각 보호층은 'DIN EN 12720: 1997-10, 1B　에 따른 내오염성 평가 시, 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 대한 오염도가 4 등급 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 최외각 보호층에 네임펜, 유성 매직펜, 잉크, 머스타드 등으로부터 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 노출시킨 후 표면의 손상 정도를 육안으로 확인하여 1 등급(심각한 손상) 내지 5 등급(변화 없음)으로 등급화하였다. 그 결과, 상기 최외각 보호층은 오염도가 4 등급(광택이나 색상의 극소 변화 발생) 내지 5 등급 범위, 구체적으로는 5 등급인 것으로 확인되었다. 이로부터 본 발명에 따른 상기 최외각 보호층은 내오염성이 우수한 것을 알 수 있다.
상기 기재층(10)은 지지체 역할을 하는 것으로서, 상기 기재층은 산업에서 사용하는 기재라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아마이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 열가소성 폴리우레탄 및 이들의 조합 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층은 보다 경제적인 폴리염화비닐을 포함할 수 있으며, 상기 기재층(10)은 약 50 ㎛ 내지 약 300㎛의 두께를 가질 수 있다.
그리고, 상기 코팅층(20)은 우레탄 수지를 포함할 수 있으며, 상기 코팅층(20) 은 약 10 ㎛ 내지 약 300㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 자동차 도막 보호용 시트는 ASTM D638-95의 조건에 따른 파단신율이 약 100 % 내지 약 400 %일 수 있다. 상기 시트는 상기 범위의 신율을 가짐으로써, 늘림시공이 필요한 제품에 대해서 우수한 시공성을 부여할 수 있다. 따라서, 곡면 성형이 필요한 건물의 내외장재, 가구, 도어, 샤시등의 표면 보호층, 굴곡이 있는 자동차용 외장재, 예를 들어 자동차 튜닝필름 등으로 사용하는데 적합할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 시트(200)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참조할 때, 상기 시트(200)는 기재층(10), 기재층(10) 일면에 형성된 코팅층(20) 및 코팅층(20) 일면에 형성된 최외각 보호층(30)을 포함하고, 상기 기재층(10)의 또 다른 일면에 점착제(40) 및 이형지(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 시트(200)는 외부로부터의 기계적, 물리적, 화학적 영향에 따른 손상으로부터 보호하고자 하는 건물의 내외장재, 자동자의 내외장재, 또는 각종 플라스틱 제품의 표면에 이형지를 제거한 후 부착하여 사용할 수 있다.
상기 시트는, 상기 표면 처리제를 준비한 뒤, 이를 코팅층 상부에 펴바르거나 분무하여, 또는 다른 적절한 수단으로 도포하여 해당 표면에 필름 코팅을 형성시킬 수 있다. 단층 코팅으로 대개는 충분할 것이지만 필요하다면 추가로 코팅을 도포할 수 있다. 다른 도포 방법에는 분무 (예컨대 에어로졸 또는 펌프 추진을 통한 것), 펴바르기, 브러싱, 침지 및 롤링이 포함될 수 이 있다.
코팅층 표면에 도포된 후, 상기 표면 처리제는 주변 온도에서　수분에 노출되어　경화된다.　상기 경화는 보통 30분 내에 일어날 수 있다. 이에 따라, 상기 자동차 도막 보호용 시트의 최외각 보호층에 생긴 낙서나 기타 마모흔적 표시는 닦아내기나 다른 통상적인 방법으로 쉽게 제거할 수 있다.
상기 시트는 자동차 외장재, 예를 들어, 자동차 도장 보호 필름 (paint protection film), 랩핑 필름으로 적용될 수 있다.
(실시예)
실시예 1
선형 폴리실록산(DTP-3601) 및 선형 폴리실라잔(Durazane 2000 series)을 60 : 40 의 중량비로 포함하는 선형 규소 화합물, 고리형 실라잔(Duravance RF-1501) 및 폴리플루오로안트라센을 포함하는 표면 처리제를 제조하였다. 이때, 상기 표면 처리제 100 중량부 대비, 상기 고리형 실라잔 20 중량부, 폴리플루오로안트라센 10 중량부를 포함하고, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔이 70:30의 중량비로 혼합되도록 하였다.
두께 90㎛ 의 폴리염화비닐 기재층과 두께 10㎛의 우레탄 수지 코팅층이 적층된 시트 위에, 상기 표면 처리제를 도포/건조하여 최외각 보호층을 포함하는 자동차 도박 보호용 시트를 제조하였다. 이때, 최외각 보호층의 두께는 0.5 ㎛가 되었다.
실시예 2:
상기 표면 처리제 100 중량부 대비, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔이 80:20의 중량비로 혼합되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차 도박 보호용 시트를 제조하였다.
실시예 3:
상기 표면 처리제 100 중량부 대비, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔이 95:5의 중량비로 혼합되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차 도박 보호용 시트를 제조하였다.
비교예 1 :
상기 표면 처리제 100 중량부 대비, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔이 60:40의 중량비로 혼합되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차 도박 보호용 시트를 제조하였다.
비교예 2 :
상기 표면 처리제 100 중량부 대비, 상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔이 99:1의 중량비로 혼합되도록 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자동차 도박 보호용 시트를 제조하였다.
평가
실험예 1:내오염성
상기 실시예 및 비교예의 시트를 HCl 5wt%, 염기 NaOH 5wt%, 에탄올, 가솔린, 디젤 및 엔진오일에 각각 담그거나, Permanent Marker로 표시하고, 그 후 24hr 후에 표준 규격 'DIN EN 12720: 1997-10, 1B 이상'에 의해, 상기 하드코팅층 표면의 내오염도를 측정하였고, 후술하는 평가 기준에 따라 등급을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
상기 평가 기준은 하기 1) 내지 6)에 의한다.
1) 5등급- 눈에 보이는 변화가 없음
2) 4등급: 광택이나 색상의 극소 변화 있음
3) 3등급: 하드코팅층의 변화 없이 광택이나 색상의 가벼운 변화 있음
4) 2등급: 하드코팅층의 변화 없이 광택이나 색상의 육안으로 관찰 가능한 심한 변화 있음
5) 1등급: 하드코팅층이 손상되고, 광택이나 색상의 심한 변화 있음
6) 미평가: 하드코팅층이 벗겨지거나 파괴됨.
실험예 2: 자가복원성
상기 실시예 및 비교예의 시트를 Wire brush 표면에 대고 3회 긁은 후에, 상기 시트의 표면에 스크래치가 발생한 것을 육안으로 확인하고, 상온에서 상기 시트의 스크래치가 없어지면서 시트 원래의 상태로 복원되는데 걸리는 시간을 타이머를 이용하여 측정한다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
실험예 3: 파단신율(%)
상기 실시예 및 비교예의 시트에 관하여 KSM3507의 1호 금형으로 도그본 샘플을 채취하고, Zwick Roell社 Z 1000 model UTM 장비를 사용해서 ASTM D638-95에 따라, 300 mm/분, 표점간의 거리 40 mm의 조건으로 파단시 신율을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
구구분 파파단
신신율		 내오염성 자가복원성
(min)
HCl NaOH 에탄올 가솔린 디젤 엔진오일 Permanent Marker
실시예 1 132 5 5 5 5 5 5 5 10분 이내
실시예 2 156 5 5 5 5 5 5 5 8분 이내
실시예 3 177 5 5 5 5 5 5 4 5분 이내
비교예 1 92 5 4 5 5 5 5 3 15분 이내
비교예 2 220 5 5 3 5 5 5 2 4분 이내
실험예 4:내크랙성
상기 실시예 및 비교예의 시트를 4×20 cm 크기로 재단한 후, 페인트 도장 표면에 필름을 연신 전 길이 (20cm) 대비 20% 및 30%씩 늘려 시공한다. 시공 후 고온 오븐을 사용하여, 80℃ 및 90℃ 에서 각 30분씩 방치 후 표면에 크랙이 발생하는지 확인하였다.
<평가 기준>
O : 크랙 미발생 :
X : 크랙 발생
결과를 표 2에 기재하였다.
80℃ 90℃
20% 30% 20% 30%
실시예 1 O O O O
실시예 2 O O O O
실시예 3 O O O O
비교예 1 O O O X
비교예 2 O O O O
실험예 5: 내마모성
실시예 및 비교예 시트 표면의 반복적인 마찰과 마모현상에 따른 표면물성 변화를 확인하기 위해서 마틴데일법으로 내마모성을 측정하였다. 시험원리는 규정된 하중(1N)에서 시험편 홀더에 설치한 원형 시험편의 최외각 보호층 표면을 Lissajous figure의 궤적에 따라 병진운동을 하여 마모자 표면 위에서 마모작용을 받도록 하였다. 1회에 500회씩 마모테스트를 진행하였으며, 각 회차 마다 표면에 water droplet 및 네임펜을 통해서 발수성이 나오는지 확인 하고, 다시 추가 500회 마모테스트를 진행하였다. 발수성이 저하된 시점의 마모 횟수를 측정하고, 그 결과를 표 3에 기재하였다.
마모횟수 발수성
실시예1 15,000 유지
실시예2 15,000 유지
실시예3 15,000 유지
비교예1 15,000 유지
비교예2 3, 500 X
상기 표에서 보는 바와 같이, 실시예는 내오염성, 자가복원성, 파단신율, 내크랙성 및 내마모성 모두에 있어서 우수한 효과를 나타내는 반면, 비교예 1은 일부 내오염성 테스트에 있어서 효과가 떨어지고, 파단신율 및 자가복원성, 내크랙성에서 물성이 나오지 않으며, 비교예 2는 일부 내오염성 테스트에 있어서 효과가 떨어지고, 내마모성이 현저히 떨어지는 것을 확인 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100, 200: 자동차 도박 보호용 시트
10: 기재층
20: 코팅층
30: 최외각 보호층
40: 점착제
40: 이형지

Claims (12)

  1. 선형 규소 화합물 및 고리형 실라잔을 포함하고,
    상기 선형 규소 화합물 대 상기 고리형 실라잔을 70 내지 95 : 5 내지 30의 중량비로 포함하는
    표면 처리제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선형 규소 화합물은 선형 폴리실록산 대 선형 폴리실라잔을 10 내지 80 : 20 내지 90 의 중량비로 포함하는
    표면 처리제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고리형 실라잔은 하기 화학식 1의 구조를 갖는
    표면 처리제:
    [화학식 1]
    Figure pat00006


    상기 화학식 1에서, R1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R8, R 9, R 10, R 11 및 R 12는 서로 같거나 다를 수 있고, 수소; 또는 ―CN, -NRx 2, -COOH, -COORx, -할로겐, -아크릴, -에폭시, -SH, -OH 또는―CONRx 2로 치환될 수 있는 C1~C20 의 탄화수소기; 로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Rx 는 수소 또는 C1~C5 의 탄화수소기에서 선택되고, n은 0 내지 10의 정수이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면 처리제 100중량부 대비, 상기 고리형 실라잔을 1 중량부 내지 30 중량부 포함하는
    표면 처리제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고리형 실라잔은 고리형 불소계 실라잔을 포함하는
    표면 처리제.
  6. 제1항에 있어서,
    폴리플루오로안트라센을 더 포함하는
    표면 처리제.
  7. 제1항에 있어서,
    점도가 25℃에서 50 cps 내지 200cps 인
    표면 처리제.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 표면 처리제의 경화물을 포함하는 최외각 보호층;
    코팅층; 및
    기재층을 포함하는
    자동차 도막 보호용 시트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 최외각 보호층의 두께는 0.01㎛ 내지 20㎛ 인
    자동차 도막 보호용 시트.
  10. 제8항에 있어서,
    ASTM D638-95의 조건에 따른 파단신율 100% 내지 400%인
    자동차 도막 보호용 시트.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 최외각 보호층의 물 접촉각은 70° 내지 150°인
    자동차 도막 보호용 시트.
  12. 　'DIN EN 12720: 1997-10, 1B 에 따른 내오염성 평가 시, 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 대한 오염도가 4 등급 이상인
    자동차 도막 보호용 시트.
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