WO2024019363A1 - 자가복원성 페인트 보호필름 - Google Patents

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WO2024019363A1
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layer
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paint protection
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차현수
배수연
이종경
김태원
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Definitions

  • the present invention relates to a self-healing paint protection film, and more specifically, to a base layer containing a thermosetting polyurethane resin and a hardener, a top coating layer formed on one side of the base layer, an adhesive layer formed on the other side of the base layer, It includes a pattern layer formed between the base layer and the top coating layer, and the thermosetting polyurethane resin is a polyester resin having a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000 and a glass transition temperature of 20°C to 60°C to provide excellent elasticity.
  • a self-healing paint protection film that is easy to construct, improves paint visibility, and has excellent self-healing properties due to shrinkage and relaxation, making it suitable for use as a film to protect the paint on curved surfaces such as automobiles. will be.
  • Paint formed by mixing pigments and solvents is applied to the surface of transportation vehicles such as ships and automobiles to protect the surface of the transportation vehicle. If the paint is damaged and peels off, its anti-corrosive and moisture-proof functions are weakened.
  • Previously developed paint protection films have been mainly developed to protect the surfaces of ships/aircraft/helicopters from sand or flying debris, and are mainly focused on protecting the paint from peeling off the surface of the vehicle. Development has been carried out with a purpose in mind.
  • thermoplastic polyurethane TPU
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • Conventional paint protection films using thermoplastic polyurethane (TPU) have excellent ductility and can be easily attached to curved surfaces, but have the disadvantage that the surface of the protection film is easily contaminated and lacks self-restoration after stretching.
  • designs such as patterns and patterns are often added to the paint protection film.
  • the paint protection film with this design is attached after the worker has stretched the film for curved surface construction.
  • the design or pattern stretched along with the base layer of the film is not restored after construction, damaging the aesthetics. I'm doing it.
  • conventional paint protection films have poor elasticity due to shrinkage and relaxation, making construction difficult.
  • the present invention was devised to solve the above problems,
  • the object of the present invention is to include a base layer containing a thermosetting polyurethane resin and a curing agent, a top coating layer formed on one side of the base layer, and an adhesive layer formed on the other side of the base layer, wherein the thermosetting polyurethane resin is polyester.
  • the purpose is to provide a self-healing paint protection film with improved elasticity and excellent constructability by using resin.
  • another object of the present invention is to provide the polyester resin with a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000 and a glass transition temperature of 20°C to 60°C, compared to a protective film containing a base layer of conventional thermoplastic polyurethane.
  • the goal is to provide a self-healing paint protection film with excellent elongation.
  • another object of the present invention is a self-healing paint in which the curing agent is an isocyanate-based curing agent or an isocyanate-based adduct, and the base layer includes 2 to 5 parts by weight of the curing agent to improve elongation and prevent the haze phenomenon.
  • the goal is to provide a protective film.
  • another object of the present invention is to provide a self-healing paint protection film with improved aesthetics by further including a pattern layer formed between the base layer and the top coating layer.
  • the pattern layer has irregularities and is formed by applying the irregularities to a portion of the base layer, and the film with the irregularities is formed by laminating and curing the film with the irregularities on the base layer.
  • the purpose is to provide a self-healing paint protection film that is formed by removing and improves the separation resistance between the base layer and the pattern layer and is easy to manufacture.
  • the present invention is implemented by an embodiment having the following configuration.
  • the self-healing paint protection film according to the present invention includes a base layer containing a thermosetting polyurethane resin and a curing agent, a top coating layer formed on one side of the base layer, and a top coating layer formed on the other side of the base layer. It includes an adhesive layer, and the thermosetting polyurethane resin is characterized in that it is a polyester resin.
  • the polyester resin is characterized by a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000 and a glass transition temperature of 20°C to 60°C.
  • the curing agent is an isocyanate-based curing agent or an isocyanate-based adduct
  • the base layer includes 2 to 5 parts by weight of the curing agent.
  • it further includes a pattern layer formed between the base layer and the top coating layer.
  • the pattern layer has irregularities and is formed by applying the irregularities to a portion of the base layer.
  • the pattern layer is formed by laminating a film with irregularities on the base layer, curing the film, and then removing the film with irregularities.
  • a pigment is mixed inside the base layer and the pattern layer, and a colored pattern is formed in the pattern layer by the pigment.
  • the present invention was devised to solve the above problems,
  • the present invention includes a base layer containing a thermosetting polyurethane resin and a curing agent, a top coating layer formed on one side of the base layer, and an adhesive layer formed on the other side of the base layer, wherein the thermosetting polyurethane resin is a polyester resin.
  • the use of is effective in providing a self-healing paint protection film with improved elasticity and excellent constructability.
  • the polyester resin of the present invention has a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000 and a glass transition temperature of 20 °C to 60 °C, so that the elongation rate is superior to that of a protective film containing a base layer of conventional thermoplastic polyurethane. do.
  • the present invention provides a self-healing paint protection film where the curing agent is an isocyanate-based curing agent or an isocyanate-based adduct, and the base layer includes 2 to 5 parts by weight of the curing agent, thereby improving elongation and preventing haze. It gives the effect of
  • the present invention achieves the effect of improving aesthetics by further including a pattern layer formed between the base layer and the top coating layer.
  • the pattern layer has irregularities and is formed by applying the irregularities to a portion of the base layer, curing the film with irregularities by laminating them on the base layer, and then removing the film with irregularities. This has the effect of improving the separation resistance between the base layer and the pattern layer and making it easy to manufacture.
  • Figure 1 is a cross-sectional view showing a self-healing paint protection film according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a self-healing paint protection film according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view showing the type of pattern formed on the pattern layer 15 of the present invention.
  • Figure 4 is a photograph of the film formed according to Example 3 and Comparative Example 1 of the present invention before stretching, immediately after stretching, and after restoration.
  • FIG 1 is a cross-sectional view showing a self-healing paint protection film 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the self-healing paint protection film 1 has a multi-layer structure and may include a base layer 11 as a first layer and a top coating layer 13 as a second layer.
  • the self-healing paint protection film (1) may include a pattern layer (15) as a third layer between the base layer (11) as the first layer and the top coating layer (13) as the second layer.
  • the self-healing paint protection film (1) preferably includes an adhesive layer (17) formed of a pressure-sensitive adhesive, and a release liner (19) peelably bonded to the adhesive layer (17) to protect the adhesive layer (17). may include.
  • the base layer 11 may be a thermosetting polyurethane layer.
  • Thermosetting polyurethane is formed by mixing a diol or polyol with a solvent and an isocyanate-based curing agent, and a reaction retardant may be added.
  • the thermosetting polyurethane layer 11 according to the present invention has excellent elasticity, improves the constructability of a self-healing paint protection film, and has excellent transmittance, improving visibility of surfaces to be adhered, such as the surface of a vehicle.
  • thermoplastic polyurethane In the case of conventional protective films based on thermoplastic polyurethane (TPU), a certain degree of ductility can be secured due to the thermoplastic nature of polyurethane, but the thickness of the thermoplastic polyurethane (TPU) layer is difficult to control and self-healing is poor. As mentioned above, there is a problem in that self-restoration is insufficient, so when a film with a design such as a pattern or pattern is applied to a painted surface, the stretched design or pattern is not restored after construction.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • the thermosetting polyurethane layer according to the present invention can improve the elasticity and durability of the base layer 11 and the self-healing paint protection film 1 by using polyester resin as the main component, and the inventors have found that the molecular weight and glass transition within a predetermined range It was discovered that elasticity and transmittance were particularly excellent at high temperatures, leading to the present invention.
  • the polyester resin is excellent in elasticity, durability, and strength, so it is preferably included in a film attached to the exterior surface of transportation vehicles such as automobiles.
  • the polyester resin preferably has a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000 and a glass transition temperature of 20°C to 60°C. It extends smoothly within the above molecular weight and glass transition temperature ranges, and has good self-recoverability to return to its original state after stretching.
  • thermosetting polyurethane resin may be used in an amount of 30 to 40 parts by weight based on the weight of the thermosetting polyurethane layer solution. If the molecular weight of the resin is too low, coating properties are poor due to uneven dispersion, so even if the film is applied to the surface to be applied, the appearance is not good, and if the molecular weight is too high, there is a problem of reduced elasticity and restoring force.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • toluene or a mixture thereof may be used as a solvent for the thermosetting polyurethane layer, and the solvent may be mixed in an amount of 50 to 70 parts by weight based on the weight of the thermosetting polyurethane layer solution.
  • the curing agent may be one or more of isocyanate, epoxy, and metal chelate, and an isocyanate-based curing agent and an isocyanate-based adduct may be used as the curing agent.
  • the adduct is an adduct of a curing agent and may have at least one isocyanate group.
  • the isocyanate-based curing agent may be used in an amount of 2 to 5 parts by weight based on the weight of the thermosetting polyurethane layer solution. As the curing agent is used in an amount of 2 to 5 parts by weight, the thermosetting polyurethane layer may have elasticity that increases when stretched. Accordingly, the film according to the present invention can be smoothly attached or installed on the adhered surface.
  • Acetylacetone is preferably used as a reaction retardant, and may be used in an amount of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting polyurethane layer solution.
  • pigment may be mixed into the base layer 11.
  • Pigment can be defined as a particulate inorganic or organic compound that is insoluble in a solvent and has a certain color.
  • Pearls can be used to reflect light from a light source to make the film shine or give a sparkling effect.
  • discolored pearls that change color depending on the angle at which the film is viewed can be used.
  • Color pigments can be used to impart color to the film. Due to these characteristics of pearls and pigments, if the dispersion of the pearls within the resin is good, the reflectance to visible light (VLR) can be good, and if the dispersion of the pigments within the resin is good, the transmittance to visible light (VLT) can be good. ) may appear low.
  • VLR reflectance
  • VLT transmittance
  • the top coating layer 13 may be applied on one side of the thermosetting polyurethane layer 11, which is the base layer, to protect the base layer, and protects the base layer from collision with foreign substances such as dirt, sand, and asphalt debris. do.
  • the top coating layer 13 may be formed using thermosetting, thermoplastic, or photocurable resin.
  • Polycarbonate resin, acrylic resin, polyester resin, phenoxy resin, epoxy resin, polyolefin resin, and fluoroethyl vinyl ether (FEVE) resin can be used as thermosetting resins
  • polypropylene resin and polycarbonate resin can be used as thermosetting resins.
  • acrylic resin, polystyrene resin, etc. can be used as thermoplastic resins.
  • top coating layer 13 has self-healing properties.
  • the top coating layer 13 may contain a fluorine compound to ensure anti-fouling properties and durability, and may preferably be fluoroethylene vinyl ether (FEVE).
  • the pattern layer 15 is formed between the base layer 11 and the top coating layer 13, and the pattern layer 15 may preferably form a pattern along regularly or irregularly repeating irregularities.
  • the pattern formed in the pattern layer may have a shape in which peaks and valleys are repeated, as shown in FIG. 3, convex and concave parts extending to a predetermined length may be repeated, or irregularities formed in a rounded curved surface may be repeated.
  • the pattern layer 15 may form a pattern, design, or pattern other than irregularities.
  • the pattern layer 15 may be formed by applying irregularities to a portion of the base layer 11. After applying thermosetting polyurethane resin as the base layer 11, a film with irregularities is laminated on the surface of the base layer and cured. After curing, the film with irregularities is removed to give a predetermined thickness on one side of the base layer to have an uneven shape.
  • the branches can be formed as a pattern layer (15).
  • the pattern layer 15 may be a layer formed independently from the base layer 11.
  • the pattern layer 15 may be made of thermoplastic polyurethane mixed with a known polyol such as polycarbonate-based or polyester-based polyol and a curing agent such as isocyanate, or thermosetting or photocurable polyurethane may be used.
  • a known polyol such as polycarbonate-based or polyester-based polyol
  • a curing agent such as isocyanate, or thermosetting or photocurable polyurethane may be used.
  • pigment may be mixed into the pattern layer 15 to give it color.
  • pigment is not mixed into the base layer 11 and the pattern layer 15, visibility can be improved by forming a transparent self-healing paint protection film.
  • the adhesive layer 17 is formed by lamination of an acrylic pressure-sensitive adhesive on a release liner through heat, and the release liner 19 may be a release paper of a known composition.
  • Tg glass transition temperature
  • thermosetting polyurethane in which 1% by weight of a color pigment (Korea OCI Carbon Black) having a particle diameter of carbon black color and having a particle diameter of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m was dispersed was formed.
  • a color pigment Korea OCI Carbon Black
  • the top coating layer (13) uses a thermoplastic polyurethane (TPU, 49510-60DV, SWM, USA) solution mixed with polycarbonate-based polyol and isocyanate-based curing agent, and the adhesive layer (17) uses acrylic pressure-sensitive adhesive on the release liner.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • a plastic adhesive op-3510-2 from AICA, Japan was used.
  • thermosetting polyurethane solution which is the base layer 11, is formed by casting or coating on a peelable carrier web or liner, and the top coating layer 13 is formed by casting or coating on a peelable carrier web or liner, and then formed as a base layer. It was formed by casting on one side of (11). In the curing process, a film with irregularities was laminated on one side of the base layer 11, and after curing, the film with irregularities was removed through a maturing process to form a pattern layer 15 made of a thermosetting polyurethane composition.
  • the adhesive layer 17 was formed by applying a coating layer to a release film and then applying transfer coating.
  • the curing agent constituting the base layer 11 as the thermosetting polyurethane layer of Example 1 was dispersed at 2% by weight, and a film in which the MEK content as a solvent was reduced by the increment of the curing agent content was formed.
  • the solvent content was changed to correspond to the change in the curing agent content.
  • a self-healing paint protection film was formed in which 3% by weight of the curing agent constituting the base layer 11 of Example 1 was dispersed.
  • a self-healing paint protection film was formed in which 4% by weight of the curing agent constituting the base layer 11 of Example 1 was dispersed.
  • a self-healing paint protection film was formed in which 5% by weight of the curing agent constituting the base layer 11 of Example 1 was dispersed.
  • a self-healing paint protection film was formed in which 6% by weight of the curing agent constituting the base layer 11 of Example 1 was dispersed.
  • a self-healing paint protection film was formed in which 7% by weight of the curing agent constituting the base layer 11 of Example 1 was dispersed.
  • a self-healing paint protection film was formed by using the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 3 having a glass transition temperature (Tg) of 10°C. That is, 35% by weight of polyester-based polyurethane resin (Toyo Ink and Paint, Japan) with a glass transition temperature (Tg) of 10°C and a weight average molecular weight of 40,000 to 60,000, 36% by weight of MEK as a solvent, 25% by weight of toluene as a solvent, and 25% by weight of toluene as a hardener. 3% by weight of an isocyanate-based hardener and 1% by weight of acetylacetone as a reaction retardant were mixed. At this time, a film was formed with a base layer 11 that did not contain color pigments.
  • Tg glass transition temperature
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 20°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 30°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 40°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 50°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 60°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 70°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 80°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 90°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film having a glass transition temperature (Tg) of 100°C of the polyester resin constituting the base layer 11 of Example 8 was formed.
  • a self-healing paint protection film was formed by changing the base layer 11 of Example 10 to a thermoplastic polyurethane (TPU, 49510-60DV, SWM, USA) layer.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • a self-healing paint protection film was formed by changing the base layer 11 of Example 10 to a polyethylene terephthalate (Toray Advanced Materials Korea) layer.
  • the films formed in Examples 1 to 7 were cut to a size of 10 mm in width and 40 mm in length, and then an elongation test was performed according to the ASTM D638 standard.
  • thermosetting polyurethane layer increases significantly.
  • the protective film formed in Examples 8 to 17 was cut to a size of 10 mm in width and 40 mm in length, and then the elongation and A transmittance test was performed.
  • the elongation test followed the ASTM D638 standard, and the transmittance test followed the COH-400 (equipment name); The method of JIS K 7105/ASTM D1003 was followed. Elongation and transmittance are in %.
  • Example 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 elongation 180 320 321 320 325 323 180 182 160 150 Transmittance 91.24 93.04 93.14 93.45 92.81 92.99 91.43 91.24 91.48 91.15
  • thermosetting polyurethane layer increases significantly in the glass transition temperature range of 20°C to 60°C.
  • the visible light transmittance is improved at a glass transition temperature in a predetermined range, and the transmittance of 20 °C to 60 °C showing a transmittance of 92% or more It is preferable to use a polyester resin with a glass transition temperature range, and it is more preferable to use a polyester resin with a glass transition temperature range of 20°C to 40°C showing a transmittance of 93% or more.
  • the transmittance of the films formed by Example 10 and Comparative Examples 1 and 2 were tested, and the films formed by Example 10 and Comparative Example 1 were tested.
  • the elongation was tested.
  • the elongation test was cut to 10 mm in width and 150 mm in length and followed the standard test of ASTM D638, and the transmittance test was COH-400 (equipment name); The method of JIS K 7105/ASTM D1003 was followed.
  • Example 10 Comparative Example 1 Comparative example 2 Haze (%) 0.98 1.01 1.21 Transmittance (%) 93.14 91.25 89.21
  • the transmittance of the film having the thermosetting polyurethane layer according to the present invention as the base layer 11 was measured to be about 2 to 4% higher than that of the comparative examples, and the haze was less than 1%, indicating good visibility. You can check it. Additionally, the films formed in Example 10 and Comparative Example 1 were stretched until fracture (permanent change), and the elongation at fracture was measured. As a result of performing an elongation test three times on Experimental Example 10 and Comparative Example 1, as shown in Table 4 below, Comparative Example 1 showed an elongation of about 320%, while Example 10 showed an elongation of about 1,200%.
  • the protective film having a thermosetting polyurethane layer as the base layer 11 shows excellent elongation, it can compensate for the difficulty in constructing the conventional protective film. It can be seen that the elongation rate in Table 4 has increased compared to the elongation rate disclosed in Table 1 and Table 2. This is because the samples used in the elongation test in Table 1 and Table 2 and the elongation test in Table 4 have the same width of 10 mm. This is due to the increase in length from 40mm to 150mm.
  • the films formed in Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were stretched by applying the same force, and then the recovered film after stretching was visually determined and After a predetermined time had elapsed from stretching, the length of the film was measured and its restoring force was tested.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 Comparative Example 1 Yeonsinjeon 10 10 10 10 10 10 Immediately after stretching 28 32 32 32 32 32 28 28 After restoration 12 11 11 11 11 12 25
  • thermoplastic poly As can be seen in Table 5 and Figure 4, in the case of a protective film including a base layer 11 as a thermosetting polyurethane using a polyester resin, within the range of the glass transition temperature of 20°C to 60°C, the thermoplastic poly It can be seen that it stretches about 4 mm more when stretched with the same force compared to a protective film containing a base layer of urethane (TPU). In particular, when comparing the restored length of the film after a certain period of time after stretching, it can be seen that the films of Examples 1 to 7 have excellent restoration, and in this case, they have more excellent restoration within the range of the glass transition temperature of 20 °C to 60 °C. can be seen.
  • the disclosed self-healing paint protection film is easy to construct due to its excellent elasticity, improves paint visibility, and has excellent self-healing properties due to shrinkage and relaxation, making it suitable for use as a film to protect the paint on curved surfaces such as automobiles. do.

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Abstract

본 발명은 자가복원성 페인트 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층, 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 포함하고, 상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하인 폴리에스테르계 수지를 사용하여 우수한 탄성으로 시공작업이 간편하며 도장 시인성이 향상되고, 수축 및 이완에 따른 자가복원성이 우수하여 자동차 등의 곡면을 가지는 면의 도장을 보호하는 필름으로 사용하기 적합한 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름에 대한 것이다.

Description

자가복원성 페인트 보호필름
본 발명은 자가복원성 페인트 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층, 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 포함하고, 상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하인 폴리에스테르계 수지를 사용하여 우수한 탄성으로 시공작업이 간편하며 도장 시인성이 향상되고, 수축 및 이완에 따른 자가복원성이 우수하여 자동차 등의 곡면을 가지는 면의 도장을 보호하는 필름으로 사용하기 적합한 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름에 대한 것이다.
선박, 자동차 등의 운송수단 표면에는 안료와 용매 등을 혼합하여 형성한 페인트가 도포되어 운송수단의 표면을 보호하게 된다. 페인트가 손상되어 벗겨지는 경우 페인트의 방식, 방습 기능이 약화된다. 종래 개발된 페인트 도장 보호필름(Paint protection Film)은 주로 선박/항공기/헬리콥터 등의 표면을 모래나 날아다니는 파편으로부터 보호하기 위해서 개발되어왔으며, 페인트가 운송수단의 표면에서 벗겨지지 않도록 보호하는 것에 주 목적을 두고 개발이 이루어져왔다.
이러한 필름들은 도장을 보호하기는 하나, 도장과 동일한 효과를 내기에는 부족하며, 굴곡이 있는 표면에 자가복원성 페인트 보호필름을 부착하는 작업은 상당히 어려워 숙련된 전문가만 취급할 수 있으며 비용의 부담이 있기 때문에 대중적으로 사용되지 않는 문제가 있다.
종래 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 사용하는 페인트 보호필름의 경우 연성이 우수하여 굴곡이 있는 표면에 용이하게 부착이 가능하지만, 보호필름의 표면이 쉽게 오염되고 연신 후 자가복원성이 부족한 단점이 있다. 특히 페인트 보호필름에 문양, 패턴 등의 디자인이 부가되는 경우가 많다. 이러한 디자인이 부가된 페인트 보호필름은 곡면 시공을 위하여 작업자가 필름을 인장시킨 후 부착하게 되는데, 인장 시 필름의 기재층과 함께 인장된 디자인이나 패턴이 시공 후 복원되지 않아 미관을 해치는 사례가 다수 발생하고 있다. 즉 종래의 페인트 보호필름은 수축이완에 따른 신축성이 떨어져 시공하는데 어려움이 발생하는 것이다. 또한 종래의 페인트 보호필름은 연신을 위해 두께를 증가시키는 경우 투과율이 떨어져 차량의 도장 색상이 온전히 발현되지 않는 문제도 있다. 따라서 우수한 탄성으로 시공작업이 간편하며 도장 시인성이 향상되고, 수축 및 이완에 따른 자가복원성이 우수한 페인트 보호 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층을 포함하고, 상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르계 수지를 사용하여 신축성이 향상되어 시공성이 우수한 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하가 되도록 하여 종래 열가소성 폴리우레탄의 기재층을 포함하는 보호필름에 비해 연신율이 우수한 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제 또는 이소시아네이트계 어덕트이며, 상기 기재층은 상기 경화제를 2중량부 내지 5중량부 포함하여 연신율이 향상되고 헤이즈 현상이 방지되는 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 더 포함하도록 함으로써 심미성이 향상된 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 패턴층은 요철을 가지며, 상기 기재층의 일부에 요철을 적용하여 형성되고, 상기 기재층 상에 요철을 가진 필름을 합지시켜 경화한 후 상기 요철을 가진 필름을 제거함을 통해 형성되어 기재층과 패턴층 사이의 내분리성이 향상되고 제조가 간편한 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 데 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자가복원성 페인트 보호필름은 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층을 포함하고, 상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제 또는 이소시아네이트계 어덕트이며, 상기 기재층은 상기 경화제를 2중량부 내지 5중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴층은 요철을 가지며, 상기 기재층의 일부에 요철을 적용하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴층은 상기 기재층 상에 요철을 가진 필름을 합지시켜 경화한 후 상기 요철을 가진 필름을 제거함을 통해 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기재층 및 패턴층은 내부에 안료가 혼입되며, 상기 안료에 의해 상기 패턴층에 색상을 가진 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층을 포함하고, 상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르계 수지를 사용하여 신축성이 향상되어 시공성이 우수한 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하가 되도록 하여 종래 열가소성 폴리우레탄의 기재층을 포함하는 보호필름에 비해 연신율이 우수하다.
또한, 본 발명은 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제 또는 이소시아네이트계 어덕트이며, 상기 기재층은 상기 경화제를 2중량부 내지 5중량부 포함하여 연신율이 향상되고 헤이즈 현상이 방지되는 자가복원성 페인트 보호필름을 제공하는 효과를 준다.
또한, 본 발명은 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 더 포함하도록 함으로써 심미성이 향상되는 효과를 도출한다.
또한, 본 발명은 상기 패턴층은 요철을 가지며, 상기 기재층의 일부에 요철을 적용하여 형성되고, 상기 기재층 상에 요철을 가진 필름을 합지시켜 경화한 후 상기 요철을 가진 필름을 제거함을 통해 형성되어 기재층과 패턴층 사이의 내분리성이 향상되고 제조가 간편한 효과를 수반한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가복원성 페인트 보호필름을 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가복원성 페인트 보호필름을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 패턴층(15)에 형성되는 패턴의 유형을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예 3과 비교예 1에 따라 형성된 필름의 연신 전, 연신 직후, 복원 후 사진
이하에서는 본 발명에 따른 자가복원성 페인트 보호필름을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가복원성 페인트 보호필름(1)을 도시한 단면도이다. 상기 자가복원성 페인트 보호필름(1)은 다층 구조를 가지며, 제1층으로서의 기재층(11), 제2층으로서의 탑코팅층(13)을 포함할 수 있다. 또한 도 2를 참고하면, 상기 자가복원성 페인트 보호필름(1)은 제1층으로서의 기재층(11)과 제2층으로서의 탑코팅층(13) 사이에 제3층으로서의 패턴층(15)을 포함할 수 있다. 상기 자가복원성 페인트 보호필름(1)은 바람직하게는 감압성 접착제로 형성된 점착층(17), 상기 점착층(17)을 보호하기 위해 점착층(17)에 박리가능하게 결합된 박리 라이너(19)를 포함할 수 있다.
상기 기재층(11)은 열경화성 폴리우레탄 층일 수 있다. 열경화성 폴리우레탄은 디올 또는 폴리올과 용제, 이소시아네이트계 경화제를 혼합하여 형성되며, 반응지연제가 혼입될 수 있다. 본 발명에 따른 열경화성 폴리우레탄 층(11)은 우수한 탄성을 가져 자가복원성 페인트 보호필름의 시공성을 향상시키고, 투과율이 우수하여 차량의 표면 등 피착면의 시인성이 향상된다. 종래 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 주성분으로 하는 보호필름의 경우 폴리우레탄의 열가소성 성질로 인해 소정 정도의 연성은 확보할 수 있으나, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 층의 두께 조절이 어렵고 자가복원성이 떨어지는 단점이 있으며, 상술한 바와 같이 자가복원성이 부족하여 문양, 패턴 등의 디자인이 부가된 필름을 도장면에 시공할 시 인장된 디자인이나 패턴이 시공 후 복원되지 않는 문제가 있다. 본 발명에 따른 열경화성 폴리우레탄 층은 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하여 기재층(11) 및 자가복원성 페인트 보호필름(1)의 신축성, 내구성을 향상시킬 수 있으며, 발명자들은 소정 범위 내의 분자량 및 유리전이온도에서 신축성과 투과율이 특히 우수한 점을 밝혀 본 발명에 이르렀다. 상기 폴리에스테르계 수지는 신축성, 내구성 및 강도 면에서 우수하여 자동차 등의 운송수단의 외장면에 부착하는 필름에 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하이고, 유리전이온도는 20℃ 이상 60℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 분자량 및 유리전이온도 범위 내에서 원활하게 신장되고, 신장 이후 원래 상태로 되돌아오는 자가복원성이 양호하다.
열경화성 폴리우레탄 수지는 열경화성 폴리우레탄 층 용액 중량을 기준으로 30중량부 내지 40중량부 사용될 수 있다. 수지의 분자량이 지나치게 낮으면 일정하지 않은 분산에 의해 코팅성이 좋지 않아 필름을 피착면에 시공하더라도 외관이 좋지 않고, 분자량이 지나치게 높으면 신축성 및 복원력이 저하되는 문제가 있다.
상기 열경화성 폴리우레탄 층의 용제로는 MEK(메틸에틸케톤), 톨루엔 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 용제는 열경화성 폴리우레탄 층 용액 중량을 기준으로 50중량부 내지 70중량부가 혼합될 수 있다.
경화제는 이소시아네이트 및 에폭시, 금속킬레이트 중 하나 이상을 사용할 수 있으며, 이소시아네이트계 경화제 및 이소시아네이트계 어덕트가 경화제로 사용될 수 있다. 상기 어덕트(Adduct)는 경화제의 부가생성물로, 적어도 하나 이상의 이소시아네이트기를 가지는 것일 수 있다. 이소시아네이트계 경화제는 열경화성 폴리우레탄 층 용액 중량을 기준으로 2중량부 내지 5중량부 사용될 수 있다. 상기 경화제가 2중량부 내지 5중량부 사용됨에 따라 열경화성 폴리우레탄 층이 연신 시 늘어나는 신축성을 가질 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 필름을 피착면에 원활하게 부착 또는 시공할 수 있다.
반응지연제로는 아세틸아세톤이 사용되는 것이 바람직하며, 열경화성 폴리우레탄 층 용액 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1중량부 사용될 수 있다.
또한, 기재층(11) 내에는 안료가 혼입될 수 있다. 안료(pigment)는 용제에 용해되지 않고 소정 색상을 가지는 미립자상의 무기 또는 유기화합물로 정의될 수있다. 펄은 광원으로부터의 빛을 반사하여 필름에 빛나거나 스파클링 효과를 부여하기 위해 사용될 수 있으며, 바람직하게는 필름을 바라보는 각도에 따라 색상이 변하는 변색 펄이 사용될 수 있다. 색상안료는 필름에 색상을 부여하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 펄과 안료의 특성으로 인해, 수지 내에서 펄의 분산이 양호한 경우 가시광선에 대한 반사율(VLR)이 양호하게 나타날 수 있으며, 수지 내에서 안료의 분산이 양호한 경우 가시광선에 대한 투과율(VLT)이 낮게 나타날 수 있다. 즉 수지와 펄의 상용성이 양호한 경우 반사율(VLR)이 높아지는 경향을 보이고, 수지와 안료의 상용성이 양호한 경우 투과율(VLT)이 낮아지는 경향을 보인다. 또한, 안료가 혼입됨에 따라 후술하는 패턴층(15)에 색상을 가진 패턴이 형성될 수 있다.
상기 탑코팅층(13)은 기재층인 열경화성 폴리우레탄층(11)의 일면상에 도포되어 기재층을 보호하도록 구비될 수 있으며, 흙이나 모래, 아스팔트 파편 등의 이물질과의 충돌로부터 기재층을 보호한다. 상기 탑코팅층(13)은 열경화성, 열가소성 또는 광경화성 수지를 통해 형성될 수 있다. 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르수지, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 폴리올레핀 수지, 플루오로에틸비닐에테르(FEVE) 수지 등이 열경화성 수지로 사용될 수 있으며, 폴리프로필렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리스티롤 수지 등이 열가소성 수지로 사용될 수 있다. 우레탄아크릴레이트 수지, 폴리에스테르아크릴레이트 수지 등의 수지가 광경화성 수지로 사용될 수 있고, 다른 탑코팅층에 적합한 수지가 사용될 수도 있다. 상기 탑코팅층(13)은 자가복원성을 가지도록 함이 바람직하다. 일 실시예에서, 상기 탑코팅층(13)은 방오성과 내구성을 확보하기 위해 플루오르화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 플루오로에틸렌 비닐에테르(FEVE)일 수 있다.
상기 패턴층(15)은 기재층(11)과 탑코팅층(13) 사이에 형성되며, 상기 패턴층(15)은 바람직하게는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 반복되는 요철을 따라 패턴을 형성할 수 있다. 이때 패턴층에 형성되는 패턴은 도 3에 나타나는 바와 같이 산과 골이 반복되는 형상을 가지거나, 소정 길이로 연장된 볼록한 부분과 오목한 부분이 반복되거나, 라운드진 곡면으로 형성된 요철이 반복될 수 있다. 상기 패턴층(15)은 요철이 아닌 문양, 디자인 또는 패턴을 형성할 수도 있다.
바람직한 일 실시예에서, 상기 패턴층(15)은 기재층(11)의 일부에 요철을 적용하여 형성된 것일 수 있다. 기재층(11)으로서 열경화성 폴리우레탄 수지를 도포한 후, 기재층의 표면에 요철을 가진 필름을 합지시켜 경화시키고, 경화 후 상기 요철을 가진 필름을 제거하여 기재층의 일측 소정 두께를 요철형상을 가지는 패턴층(15)으로 형성할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 패턴층(15)은 기재층(11)과 독립적으로 형성되는 층일 수 있다. 이때 패턴층(15)은 폴리카보네이트계나 폴리에스테르계 폴리올 등의 공지된 폴리올과 이소시아네이트 등의 경화제를 혼합한 열가소성 폴리우레탄을 사용할 수 있으며, 열경화성, 광경화성 폴리우레탄을 사용할 수도 있다. 상기 패턴층(15)이 기재층(11)과 독립적으로 형성되는 경우, 패턴층(15) 내에 안료가 혼입되어 색상을 가지도록 할 수 있다.
기재층(11)과 패턴층(15)에 안료가 혼입되지 않는 경우 투명한 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하여 시인성이 향상될 수 있다.
점착층(17)으로는 박리라이너 상의 아크릴릭 감압성 접착제 등을 열을 통해 라미네이션하여 형성하였으며, 박리라이너(19)로는 공지된 구성으로서의 이형지 등이 사용될 수 있다.
(실시예 1)
유리전이온도(Tg) 40℃, 중량평균분자량 40,000~60,000의 폴리에스터계 폴리우레탄 수지(일본 도요잉크페인트사 우레탄수지) 35중량%, 용제로서 MEK(메틸에틸케톤, 한국 삼전순약공업) 37중량%, 용제로서 톨루엔(한국 삼전순약공업) 25중량%, 경화제로서 이소시아네이트계 경화제(일본 Tosoh사 Coronate HX) 1중량%, 반응지연제로서 아세틸아세톤(한국 대정화금) 1중량%를 혼합하고, 여기에 카본 블랙 색상을 띄는 입자직경이 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 색상안료(한국 OCI 카본블랙) 1중량%가 분산된 열경화성 폴리우레탄의 기재층(11) 분산액을 형성하였다.
탑코팅층(13)으로는 폴리카르보네이트계 폴리올과 이소시아네이트계 경화제를 혼합한 열가소성 폴리우레탄(TPU, 미국 SWM사 49510-60DV) 용액을 사용하고, 점착층(17)으로는 박리 라이너 상의 아크릴릭 감압성 접착제(일본 AICA사 op-3510-2)를 사용하였다.
이들 용액을 막 형태로 적층하여 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다. 상기 기재층(11)인 열경화성 폴리우레탄 용액은 박리가능한 캐리어 웹 또는 라이너 상에 캐스팅하거나 코팅하여 형성되고, 탑코팅층(13)은 박리가능한 캐리어 웹 또는 라이너 상에 캐스팅하거나 코팅하여 형성시킨 후 기재층(11)의 일면상에 캐스팅하여 형성되었다. 경화과정에서, 기재층(11)의 일면상에 요철을 가진 필름을 합지시키고, 경화 후 숙성 과정을 거쳐 요철을 가진 필름을 제거하여 열경화성 폴리우레탄 조성의 패턴층(15)을 형성하였다. 점착층(17)은 이형필름에 코팅층을 도포한 후 전사코팅하여 형성하였다.
(실시예 2)
실시예 1의 열경화성 폴리우레탄 층으로서의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 2중량% 분산되고, 용제인 MEK 함량이 경화제 함량의 증분만큼 감소된 필름을 형성하였다. 이하 실시예들에서도 경화제의 함량 변화에 대응하도록 용제의 함량을 변화시켰다.
(실시예 3)
실시예 1의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 3중량% 분산된 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 4)
실시예 1의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 4중량% 분산된 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 5)
실시예 1의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 5중량% 분산된 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 6)
실시예 1의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 6중량% 분산된 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 7)
실시예 1의 기재층(11)을 구성하는 경화제가 7중량% 분산된 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 8)
실시예 3의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 10℃인 것을 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다. 즉 유리전이온도(Tg) 10℃, 중량평균분자량 40,000~60,000의 폴리에스터계 폴리우레탄 수지(일본 도요잉크페인트사) 35중량%, 용제로서 MEK 36중량%, 용제로서 톨루엔 25중량%, 경화제로서 이소시아네이트계 경화제 3중량%, 반응지연제로서 아세틸아세톤 1중량%를 혼합하였다. 이때 색상안료는 포함되지 않은 기재층(11)을 가진 필름을 형성하였다.
(실시예 9)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 20℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 10)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 30℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 11)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 40℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 12)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 50℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 13)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 60℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 14)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 70℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 15)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 80℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 16)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 90℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
(실시예 17)
실시예 8의 기재층(11)을 구성하는 폴리에스터계 수지의 유리전이온도(Tg)가 100℃인 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
<비교예 1>
실시예 10의 기재층(11)을 열가소성 폴리우레탄(TPU, 미국 SWM사 49510-60DV) 층으로 변경한 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
<비교예 2>
실시예 10의 기재층(11)을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, 한국 도레이첨단소재) 층으로 변경한 자가복원성 페인트 보호필름을 형성하였다.
연신율 평가
경화제 함량에 따른 필름의 연신 정도를 평가하기 위하여, 실시예 1 내지 7에 의해 형성된 필름을 폭 10mm, 길이 40mm의 크기로 재단한 후 ASTM D638 표준에 따라 연신율 시험을 수행하였다.
실시예 1 2 3 4 5 6 7
연신율(%) 190 320 324 324 320 191 170
표 1에 나타난 바와 같이 소정 범위 내 경화제 함량에서 보호필름의 연신율 증가를 확인할 수 있었다. 함량에 따라 300% 이상의 연신율을 보이는 구간이 관측되었고, 이를 통해 이소시아네이트 경화제가 2중량부 내지 5중량부 포함된 경우 열경화성 폴리우레탄 층의 신축성이 크게 증가함을 알 수 있다.
연신율 및 투과율 평가
다음, 폴리에스테르계 수지의 유리전이온도에 따른 필름의 연신 정도를 평가하기 위하여, 실시예 8 내지 17에 의해 형성된 보호필름을 폭 10mm, 길이 40mm의 크기로 재단한 후, 동일한 두께에 대하여 연신율 및 투과율 시험을 수행하였다. 연신율 시험은 ASTM D638 표준을 따랐고, 투과율 시험은 COH-400(장비명); JIS K 7105/ASTM D1003의 방법을 따랐다. 연신율 및 투과율은 % 단위이다.
실시예 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
연신율 180 320 321 320 325 323 180 182 160 150
투과율 91.24 93.04 93.14 93.45 92.81 92.99 91.43 91.24 91.48 91.15
표 2에 나타난 바와 같이 소정 범위 내 유리전이온도(Tg)에서 보호필름의 연신율 증가와 투과율 향상을 확인할 수 있었다. 유리전이온도에 따라 300% 이상의 연신율을 보이는 구간이 관측되었고, 이를 통해 20℃ 내지 60℃의 유리전이온도 범위에서 열경화성 폴리우레탄 층의 신축성이 크게 증가함을 알 수 있다. 또한, 기재층(11)과 패턴층(15)에 안료가 분산되지 않는 경우, 소정 범위의 유리전이온도에서 가시광선 투과율이 향상됨을 알 수 있으며, 92% 이상의 투과율을 보이는 20℃ 내지 60℃의 유리전이온도 범위의 폴리에스테르계 수지를 사용함이 바람직하며, 93% 이상의 투과율을 보이는 20℃ 내지 40℃의 유리전이온도 범위의 폴리에스테르계 수지를 사용함이 더욱 바람직하다.
수지 종류에 따른 연신율 및 투과율 평가
나아가, 기재층(11)을 구성하는 수지의 종류에 따른 연신율 평가를 위하여, 실시예 10, 비교예 1 및 2에 의해 형성된 필름의 투과율을 시험하였으며, 실시예 10과 비교예 1에 의해 형성된 필름의 연신율을 시험하였다. 이때 연신율 시험은 폭 10mm, 길이 150mm로 재단한 후 ASTM D638의 표준 시험을 따랐으며, 투과율 시험은 COH-400(장비명); JIS K 7105/ASTM D1003의 방법을 따랐다.
실시예10 비교예1 비교예2
헤이즈(%) 0.98 1.01 1.21
투과율(%) 93.14 91.25 89.21
표 3을 참고하면, 본 발명에 따른 열경화성 폴리우레탄 층을 기재층(11)으로 가지는 필름의 투과도가 비교예들에 비해 약 2 내지 4% 높게 측정되고, 헤이즈가 1% 이하로 시인성이 좋음을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 10과 비교예 1에 의해 형성된 필름을 파단(영구변화)시 까지 연신하고, 파단시의 연신율을 측정하였다. 실험예 10과 비교예 1에 대해 3번 연신시험을 수행한 결과, 아래 표 4와 같이 비교예 1은 320% 가량의 연신율을 보임에 비해 실시예 10의 경우 1,200% 내외의 연신율을 보였다. 열경화성 폴리우레탄 층을 기재층(11)으로 가지는 보호필름이 우수한 연신율을 보이므로, 종래 보호필름의 시공성이 어려운 점을 보완할 수 있다. 표 1 및 표 2에 개시되는 연신율에 비해 표 4에서의 연신율이 증가한 것을 확인할 수 있는데, 이는 표 1 및 표 2에서의 연신율 시험과 표 4의 연신율 시험에 사용된 시료가 폭은 10mm로 동일함에 비해 길이가 40mm에서 150mm로 늘어난 것에 기인한다.
단위(%) 연신율 시험 1 연신율 시험 2 연신율 시험 3
비교예 1 320 328 318
실시예 10 1120 1200 1245
자가복원력 시험
기재층(11)을 구성하는 수지의 종류에 따른 자가복원력 평가를 위하여, 실시예 1 내지 7, 비교예 1에 의해 형성된 필름을 동일한 힘을 가하여 인장한 후 연신 이후에 회복된 필름을 육안 판별 및 연신으로부터 소정 시간이 경과한 후 필름의 길이를 측정하여 복원력을 시험하였다.
단위(mm) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 비교예1
연신전 10 10 10 10 10 10 10 10
연신직후 28 32 32 32 32 32 28 28
복원 후 12 11 11 11 11 11 12 25
표 5 및 도 4에서 볼 수 있는 것과 같이, 폴리에스테르계 수지를 사용한 열경화성 폴리우레탄으로서의 기재층(11)을 포함하는 보호필름의 경우, 유리전이온도 20℃ 내지 60℃의 범위 내에서, 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 기재층을 포함하는 보호필름 대비 동일한 힘으로 연신 시 약 4mm 더 늘어남을 확인할 수 있다. 특히 연신 후 일정 시간이 경과하여 필름이 복원된 길이를 비교하면 실시예 1 내지 7의 필름의 복원이 우수함을 알 수 있으며, 이때 유리전이온도 20℃ 내지 60℃의 범위 내에서 더욱 우수한 복원력을 가짐을 알 수 있다.
따라서, 개시된 자가복원성 페인트 보호필름은 우수한 탄성으로 시공작업이 간편하며 도장 시인성이 향상되고, 수축 및 이완에 따른 자가복원성이 우수하여 자동차 등의 곡면을 가지는 면의 도장을 보호하는 필름으로 사용하기 적합하다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 열경화성 폴리우레탄 수지와 경화제를 포함하는 기재층, 상기 기재층 일면에 형성되는 탑코팅층, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 점착층을 포함하고,
    상기 열경화성 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르계 수지인 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 40,000 이상 60,000 이하, 유리전이온도가 20℃ 이상 60℃ 이하인 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제 또는 이소시아네이트계 어덕트이며, 상기 기재층은 상기 경화제를 열경화성 폴리우레탄 층 용액 중량을 기준으로 2중량부 내지 5중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재층과 탑코팅층 사이에 형성되는 패턴층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 패턴층은 요철을 가지며, 상기 기재층의 일부에 요철을 적용하여 형성된 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 패턴층은 상기 기재층 상에 요철을 가진 필름을 합지시켜 경화한 후 상기 요철을 가진 필름을 제거함을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기재층 및 패턴층은 내부에 안료가 혼입되며, 상기 안료에 의해 상기 패턴층에 색상을 가진 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 자가복원성 페인트 보호필름.
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