KR20220036088A - 색상변화시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 밝기(L값)가 40 미만인 베이스층 및 베이스층의 적어도 일면에 위치하며, 염료 또는 안료를 포함하고 투과율이 20 내지 90%인 컬러층을 포함하고, 베이스층 및 컬러층의 두께 비율이 0.1 내지 10인 것으로, 별도의 입자를 첨가하지 않고도 색상 변화를 구현할 수 있다.

Description

색상변화시트{COLOR CHANGING SHEET}
본 발명은 색상변화시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 보는 각도에 따라 칼라감이 달라지는 색상변화시트에 관한 것이다.
일반적으로, 데코레이션 시트(데코 시트)는 다양한 색상과 패턴을 가지는 시트로, 장롱이나 책상과 같은 다양한 사무용/주거용 가구의 표면이나, 건축자재 및 실내 인테리어 표면에 부착되어 다양한 시각적/촉감적 효과를 사용자에게 제공한다.
이러한 데코시트는 폴리염화비닐계 수지나 폴리프로필렌 수지 등과 같은 플라스틱 수지를 시트 형태로 제조하고 다양한 색상과 패턴을 부여하여 제조되고 있다. 이와 같은 특정한 색상 및 패턴을 가지는 데코 시트의 사용 영역이 점차 확대됨에 따라 단순한 색상 및 패턴을 제공하는 것에 더하여 추가적인 소재를 통해 데코 시트 표면에서 다양한 시각적 효과를 부여하는 데코 시트가 사용되고 있다.
다양한 시각적 효과가 부여된 데코 시트 가운데 하나로 색상이 변화하는 형태의 데코 시트가 있다. 이와 같은 색상 변화 데코 시트는 펄이나 산화철과 같은 입자를 시트 표면에 부가하여 보는 각도에 따라 칼라감이 다르게 느껴지도록 한다. 이와 같은 색상 변화 데코 시트는 사용자가 보는 방향의 각도에 따라 시트의 색상이 달라짐으로써 단조로운 고정된 색상을 벗어나 다양하게 변화하는 색상을 제공함으로써, 사용자에게 높은 심미적 효과를 제공할 수 있다.
그러나 데코 시트를 제조하는 공정에서 펄이나 산화철과 같은 입자를 압출시트 내부에 부가하거나 별도의 코팅 공정으로 도포하는 경우, 입자가 가지는 크기에 의해 표면 조도가 높아지거나 외관 불량이 발생할 수 있으며, 입자가 시트 표면에 균일하게 분포되도록 제어하기 어려운 문제를 가진다. 예컨대, 대한민국 공개특허 10-2014-0013822호는 내부에 펄인쇄층을 구비하는 인테리어 시트를 기재하고 있으나, 상술한 바와 같이 펄 입자에 의해 외관 불량이 발생할 수 있으며, 펄 입자가 펄인쇄층 내에 고르게 분포되도록 제어하기 어려운 문제를 가진다.
대한민국 공개특허 10-2014-0013822호
본 발명의 목적은 입자 첨가에 따른 외관 불량 및 입자 분포 문제를 해결하기 위해 별도의 입자 투입 없이도 보는 각도나 조명에 따라 칼라감이 다르게 나타나는 색상변화시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 밝기(L값)가 40 미만인 베이스층 및 베이스층의 적어도 일면에 위치하고, 염료 또는 안료를 포함하며 투과율이 20 내지 90%인 컬러층을 포함하고, 컬러층에 대한 베이스층의 두께 비율이 0.1 내지 10인 색상변화시트에 의해 달성된다.
바람직하게는, 색상변화시트는 컬러층 상에 형성된 보호 코팅층을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 베이스층 및 컬러층은 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 폴리프로필렌 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 컬러층은 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 염료 또는 안료를 4 내지 9 중량부 포함할 수 있다.
바람직하게는, 색상변화시트의 투과율은 5% 이하일 수 있다.
바람직하게는, 베이스층의 두께는 0.03 내지 0.3mm일 수 있다.
바람직하게는, 컬러층의 두께는 0.03 내지 0.3mm일 수 있다.
바람직하게는, 컬러층의 측정각도별 밝기 지수(L값)의 차이는 60 내지 88%일 수 있다.
바람직하게는, 색상변화시트는 L*a*b 색 표시계에서 L 값의 변화량(dL)이 60 내지 88, a 값의 변화량(da)이 4 내지 30이고, b 값의 변화량(db)이 65 내지 181일 수 있다.
바람직하게는, 베이스층은 검은색일 수 있으며, 컬러층은 적색 또는 청색일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 펄이나 산화철과 같은 별도의 입자를 첨가하지 않고도 색상 변화를 시트에 부여함으로써, 입자에 의한 외관 불량을 방지할 수 있으며, 입자가 불균일하게 분포되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 다층 압출기술을 이용하여 비교적 간단한 제조 공정을 통해 각도 또는 조명에 따라 칼라감이 다르게 느껴지는 데코 시트를 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트의 구성도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 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.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 베이스층(110) 및 베이스층(110)의 적어도 일면에 형성된 컬러층(120)을 포함하고, 컬러층(120) 상에 형성된 보호 코팅층(130)을 더 포함할 수 있다.
베이스층(110) 및 컬러층(120)은 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 폴리프로필렌 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 베이스층(110) 및 컬러층(120)은 동일한 소재로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 이종 소재로 형성될 수 있다.
일례로서, 베이스층(110) 및 컬러층(120)은 글리콜 변성 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET-G) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 구성될 수 있다.
글리콜 변성 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET-G)에 포함되는 글리콜 변성 폴리에틸렌텔레프탈레이트(Glycol modified polyethylene terephthalate: PET-G) 수지는 텔레프탈산(Terephthalic acid: TPA)과 에틸렌글리콜(Ethylene glycol: EG), 사이클로 헥산 디 메탄올(Cyclohexanedimethanol: CHDM)을 공중합한 비정질 수지로서 우수한 가공성과 성형성, 인쇄성이 우수하고, 수축으로 인한 변형이 없으며 내 충격성이 우수하고 소각 또는 화재 발생시, 염소 가스가 발생하지 않고 환경 호르몬 등의 유해성분이 없는 특성이 있어서, 데코시트로 사용되는 본 발명의 색상변화시트에 적합하다.
폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)는 결정성 폴리머로서 스킨층을 이루는 경우 내용제성 및 유연성을 향상시키는 특성이 있다. 이를 통해, 컬러층(120) 상에 보호 코팅층(130)을 코팅할 때, 코팅액이 컬러층(120)으로 침투하지 못하게 하는 효과를 가지며, 높은 내용제성으로 베이스층(110) 및 컬러층(120)이 손상되지 않으며 신율이 높아지는 장점을 가진다. 또한, PBT가 베이스층(110) 및 컬러층(120)에 혼합됨으로써 성형온도를 낮추어 높은 신율이 높아지며 백탁현상을 개선할 수 있다.
이때, 베이스층(110) 및 컬러층(120) 사이의 두께 비율(베이스층/컬러층의 두께 비율)은 0.1 내지 10인 것이 바람직하다. 두께 비율이 0.1 미만인 경우 베이스층의 두께가 상대적으로 작아 차폐성 확보를 위한 염/안료의 과도한 투입으로 이어져 색분포가 균일한 층의 제조가 어려운 문제를 가지며, 10 초과인 경우 컬러층의 두께가 상대적으로 작아 색상변화 효과가 저하되는 문제를 가진다.
또한, 베이스층(110) 및 컬러층(120)은 상기 두께 비율을 만족하는 것과 함께, 베이스층(110)의 두께는 0.03 내지 0.3mm이고, 컬러층(120)의 두께는 0.03 내지 0.3mm인 것을 만족하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 베이스층(110)은 색차계에 따른 밝기(L값)은 40 미만인 것이 바람직하다. 베이스층(110)의 밝기(L값)가 40 이상일 경우 각도에 따른 색상변화 효과 저하 문제가 발생한다. 또한, 베이스층(110)은 검은색인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 베이스층(110)의 밝기(L값)가 40 미만인 것은 베이스층(110)을 구성하는 상기 수지에 검은색 염료 또는 안료를 부가하여 달성될 수 있다. 또한, 베이스층의 염료/안료 함량에 상관없이 밝기가 40 미만이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
일 실시예에서, 컬러층(120)은 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 염료 또는 안료를 4 내지 9 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 염료 또는 안료의 함량이 4 중량부 미만인 경우 컬러층의 컬러감 시인이 어려운 문제를 가지며, 9 중량부 초과인 경우 각도에 따른 색상변화 효과가 저하하는 문제를 가진다.
일 실시예에서, ASTM D1003에 따라 분석한 컬러층(120)의 투과율은 20 내지 90%인 것이 바람직하다. 컬러층(120)의 투과율이 20 미만인 경우 각도에 따른 색상변화 효과가 저하되는 문제를 가지며, 90% 초과인 경우 컬러층의 컬러감 시인이 어려운 문제를 가진다.
일 실시예에서, 컬러층(120)은 측정각도별 밝기 지수(L값)의 차이는 60 내지 88%인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 컬러층(120)을 6각도 멀티 앵글 분광측색계를 통해 측정할 때, 측정 각도별 색밝기 지수의 차이가 60 내지 88%인 것이 바람직하다.
또한, 컬러층(120)은 보다 효과적인 색상 변화 효과를 발현하기 위하여 적색 또는 청색을 가지는 것이 바람직하다.
보호 코팅층(130)은 코팅조성물을 컬러층(120)의 표면에 도포하여 형성된다. 이때, 보호 코팅층(130)을 형성하는 코팅조성물은 일반적인 자외선 경화형 코팅을 적용할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 L*a*b 색 표시계에서 L 값의 변화량(dL)이 60 내지 88, a 값의 변화량(da)이 4 내지 30 및 b 값의 변화량(db)이 65 내지 181 범위 내에서 변화하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 색상변화시트는 6각도 멀티 앵글 분광측색계를 통해 측정할 때 -15 내지 110° 각도 범위에서 최대값과 최소값의 차이인 dL 값의 범위가 60 내지 88, da 값의 범위가 4 내지 30 및 db 값의 범위가 65 내지 181 범위 내에서 변화하는 것이 바람직하다. 이때, dL 값의 범위가 60 미만이면 컬러층의 컬러 균일도 문제를 가지며, 88 초과시 색상변화 효과가 미미한 문제를 가진다. 또한 da 값의 범위가 3 미만이면 색상변화 효과가 미미한 문제를 가지며, 30 초과시 컬러층의 컬러 균일도 문제를 가진다. 또한, db값의 범위가 65 미만이면 컬러층의 컬러 균일도 문제를 가지며, 181 초과시 색상변화 효과가 미미한 문제를 가진다.
또한, 색상변화시트의 투과율은 5% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트의 제조방법은 베이스층(110)의 원료 및 컬러층(120)의 원료를 각각 용융 압출기에 투입하는 단계, 소정의 압출 실린더 온도 조건으로 압출하는 단계, 각각 용융 압출된 두 성분을 층상 구조의 시트 구조로 만드는 단계 및 냉각롤을 통과시켜 냉각시키는 단계를 포함하고, 컬러층(120)의 표면에 하드코팅액을 코팅 후 건조하여 표면 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
베이스층(110)의 원료 및 컬러층(120)의 원료를 각각 용융 압출기에 투입하는 단계에서는 컬러염료, 안료를 포함한 폴리에스테르계 수지를 기반으로 한 마스터 배치를 포함한 폴리에스테르계 수지, 및 폴리에스테르계 버진 원료를 포함하는 베이스층의 원료 및 컬러층의 원료를 각각 용융 압출기에 투입한다.
각각 용융 압출된 두 성분을 층상 구조의 시트 구조로 만드는 단계에서는 각각 용융 압출된 두 성분을 층상 구조의 시트 구조로 만들어 주기 위해 피드블록 및 T-Die를 통과시키거나, 다층구조의 T-Die의 서로 다른 유로에 연결하여 압출하는 방법을 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 설명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
[ 실시예 1]
폴리에스테르계 블랙 컬러 마스터 배치 11중량부가 버진 폴리에스테르계 수지 100중량부에 혼합된 베이스층 원료 및 폴리에스테르계 레드 마스터 배치 6.4중량부가 버진 폴리에스테르계 수지 100중량부에 혼합된 컬러층 원료를 각각의 용융 압출기에 투입하고 270℃ 압출 실린더 온도 조건에서 베이스층 원료를 시간당 540kg 토출량으로, 컬러층 원료를 시간당 60kg 토출량으로 공압출하고, 각각 용융 압출된 두 성분을 층상 구조의 시트 구조로 만들어 주기 위해 2층 구조의 유로기를 지나 T-Die를 거쳐 냉각롤을 통해 냉각하여 시트를 제조하였다. 이때, 베이스층의 두께를 300㎛로 하고 컬러층의 두께를 30㎛로 하여 두께 비를 10:1로 시트를 제조하였다. 그리고 제조된 시트의 컬러층 표면에 하드코팅액을 코팅 후 UV경화 방식으로 건조 및 경화하여 보호 코팅층을 형성하여 색상변화시트를 제조하였다.
[실시예 2]
베이스층의 두께를 30㎛로 하고 컬러층의 두께를 300㎛로 하여 두께 비를 0.1:1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[실시예 3]
베이스층 원료에 폴리에스테르계 블랙 컬러 마스터 배치가 9 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[실시예 4]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 또는 블루 마스터 배치가 4 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[실시예 5]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 또는 블루 마스터 배치가 9 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 1]
베이스층의 두께를 15㎛로 하고 컬러층의 두께를 300㎛로 하여 두께 비를 0.05:1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 2]
베이스층의 두께를 300㎛로 하고 컬러층의 두께를 27㎛로 하여 두께 비를 11.2:1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 3]
베이스층 원료에 폴리에스테르계 블랙 컬러 마스터 배치가 7 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 4]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 마스터 배치가 3 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 5]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 마스터 배치가 10 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 6]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 마스터 배치가 15 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
[비교예 7]
컬러층 원료에 폴리에스테르계 레드 마스터 배치가 1 중량부 포함되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 색상변화시트를 제조하였다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 필름에 대하여, 하기 실험예를 통해 물성을 평가하여, 그 결과를 표 1 내지 3에 나타내었다.
[실험예]
(1) 투과율 측정
조건 정립시 컬러층만 압출하고 COH-400(Nippon Denshoku社)를 이용하여 컬러층 투과율을 측정하였으며, 컬러층 상부에서 COH-400(Nippon Denshoku社)를 이용하여 전체 투과율을 측정하였다.
(2) 베이스층 밝기 측정
컬러층이 형성되지 않은 베이스층 하부에서 CM-2500D(미놀타社)를 이용하여 베이스층의 밝기를 측정하였다.
(3) L*a*b 색 표시계 측정
컬러층 상부에서 CM-M6(미놀타社)를 이용하여 6개 각도에서의 컬러값(L, a, b)을 측정하였다.
컬러층 투과율 전체 투과율 베이스층 밝기
실시예 1 85 0.5 28
실시예 2 85 0.5 28
실시예 3 85 0.6 39
실시예 4 90 0.5 28
실시예 5 80 0.5 28
비교예 1 85 0.5 28
비교예 2 85 0.5 28
비교예 3 85 0.5 40
비교예 4 95 0.4 28
비교예 5 75 0.5 28
비교예 6 18 0.5 28
비교예 7 92 0.5 28
표 1 내지 3에 기재된 바와 같이, 베이스층의 밝기, 컬러층의 투과율 및 베이스층과 컬러층의 두께 비율이 본원발명의 구성을 만족하는 실시예 1 내지 5는 L*a*b 색 표시계 측정 결과로부터 dL 값의 범위가 60 내지 88, da 값의 범위가 4 내지 30 및 db 값의 범위가 65 내지 181인 것을 모두 만족하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 컬러층 대비 베이스층의 두께가 과도하게 얇은 비교예 1은 da, db값이 커서 컬러층 칼라감이 느껴지지 않는 문제를 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 컬러층 대비 베이스층의 두께가 과도하게 두꺼운 비교예 2는 각도별 dL값 변화가 적고, 각도별 da값 변화가 커서 레드 칼라 느낌이 저하되는 문제를 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 베이스층의 밝기가 40인 비교예 3은 da값이 30 이상인 문제를 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 염료 또는 안료가 부족한 비교예 4는 각도별 dL값 변화가 적은 문제를 가지며, 염료 또는 안료가 과도한 비교예 5는 dL 및 da 값이 높은 문제를 가지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 컬러층 투과율이 20 미만인 비교예 6은 dL 및 da 값이 높은 문제를 가지며, 컬러층 투과율이 90 초과하는 비교예 7은 dL 및 db 값이 낮은 문제를 가지는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 색상변화시트는 베이스층 및 컬러층의 밝기, 투과율 및 두께비를 통해 L*a*b 색 표시계에서 필요로 하는 수준의 변화를 가짐으로써, 데코 시트로 사용 시 별도의 입자 첨가 없이 색상 변화를 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 베이스층
120: 컬러층
130: 보호 코팅층

Claims (11)

  1. 밝기(L값)가 40 미만인 베이스층;
    상기 베이스층의 적어도 일면에 위치하고, 염료 또는 안료를 포함하며, 투과율이 20 내지 90%인 컬러층;
    을 포함하고,
    상기 컬러층에 대한 상기 베이스층의 두께 비율이 0.1 내지 10인, 색상변화시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컬러층 상에 형성된 보호 코팅층;
    을 더 포함하는, 색상변화시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층 및 상기 컬러층은 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 폴리프로필렌 중 선택된 적어도 하나를 포함하는, 색상변화시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컬러층은 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 염료 또는 안료를 4 내지 9 중량부 포함하는, 색상변화시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 색상변화시트의 투과율은 5% 이하인, 색상변화시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층의 두께는 0.03 내지 0.3mm인, 색상변화시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컬러층의 두께는 0.03 내지 0.3mm인, 색상변화시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컬러층의 측정각도별 밝기 지수(L값)의 차이는 60 내지 88%인, 색상변화시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 색상변화시트는 L*a*b 색 표시계에서 L 값의 변화량(dL)이 60 내지 88, a 값의 변화량(da)이 4 내지 30이고, b 값의 변화량(db)이 65 내지 181인, 색상변화시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 검은색인, 색상변화시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 컬러층은 적색 또는 청색인, 색상변화시트.
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