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KR101994928B1 - 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름 - Google Patents

자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름 Download PDF

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KR101994928B1
KR101994928B1 KR1020180168547A KR20180168547A KR101994928B1 KR 101994928 B1 KR101994928 B1 KR 101994928B1 KR 1020180168547 A KR1020180168547 A KR 1020180168547A KR 20180168547 A KR20180168547 A KR 20180168547A KR 101994928 B1 KR101994928 B1 KR 101994928B1
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KR
South Korea
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layer
protective film
thickness
vehicle glass
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KR1020180168547A
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English (en)
Inventor
천기윤
김진명
박정아
이창석
Original Assignee
주식회사 에스티이케이
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Abstract

개시된 내용은 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되는 우레탄코팅층, 상기 우레탄코팅층의 상부면에 형성되는 자가복원층, 상기 자가복원층의 상부면에 형성되는 보호필름층 및 상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층으로 이루어진다.
상기의 구조로 이루어지는 차량유리용 보호필름은 온도변화, 자외선 및 외부의 충격으로 인한 박리현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 우레탄 코팅층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내며, 자가복원층으로 인해 미세 스크레치가 복원되는 효과를 나타낸다.

Description

자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름 {GLASS PROTECTION FILM FOR VEHICLE HAVING SELF RECOVERING FUNCTION}
개시된 내용은 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도변화, 자외선 및 외부의 충격으로 인한 박리현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 우레탄 코팅층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내며, 자가복원층으로 인해 미세 스크레치가 복원되는 효과를 나타낸다.
일반적으로 자동차는 정면과 양측면의 도어 및 배면에 모두 유리를 부착하고, 차체는 금속판으로 제작되어 있으므로 햇빛으로 인하여 자동차의 실내 온도가 쉽게 상승할 뿐만 아니라, 햇빛이 유리들을 통하여 자동차의 실내로 유입되면 피부가 그을리게 되고 운전에 지장을 받게 되는 문제점이 있었다.
또한, 최근에는 차량의 헤드라이트가 LED등으로 교체되면서, 강한 빛을 방출하기 때문에, 운전자의 시야확보가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
특히, 차량의 전면유리에 부착되는 필름의 경우는 상기의 문제점을 해소함과 동시에 우수한 시인성을 나타내야 하는데, 종래에 사용되는 자동차 전면유리필름은 UV 아크릴 코팅액을 이용한 Hard coated PET로 구성되어 있다.
상기와 같이 UV 아크릴 코팅액을 이용한 Hard coated PET로 구성된 자동차 전면유리 필름은 여름이나 겨울처럼 기온차가 심하거나, 자외선, 외부 미세한 충격 등으로 인해 물성이 저하된 상태에서 와이퍼를 작동하게 되면 UV 아크릴 코팅액으로 이루어진 코팅층이 PET층에서 박리되거나 균열 및 스크레치가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같이 박리, 균열 및 스크레치가 발생하지 않더라도, 내구성이 약하기 때문에, 장기간 동안 지속적으로 사용할 수 없어 필름을 자주 교체해야하며, 코팅층이 박리되거나 균열 및 스크레치가 발생하면 운전자의 시야를 방해하게 되어 안전운전의 위험요소가 되는 문제점이 있었다.
한국특허등록 제10-1460241호(2014.11.04) 한국특허등록 제10-1848421호(2018.04.06)
개시된 내용은 온도변화, 자외선 및 외부의 충격으로 인한 박리현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 우레탄 코팅층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내며, 자가복원층으로 인해 미세 스크레치가 복원되는 효과를 나타내는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름을 제공하는 것이다.
하나의 일 실시예로서 이 개시의 내용은 기재층, 상기 기재층의 일면에 형성되는 우레탄코팅층, 상기 우레탄코팅층의 상부면에 형성되는 자가복원층, 상기 자가복원층의 상부면에 형성되는 보호필름층 및 상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름에 대해 기술하고 있다.
바람직하기로는, 상기 기재층은 25 내지 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어질 수 있다.
더 바람직하기로는, 상기 우레탄코팅층은 25 내지 50㎛ 두께의 열가소성 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다.
더욱 바람직하기로는, 상기 자가복원층은 10 내지 40㎛ 두께로 형성되며, 우레탄 혼합물로 이루어질 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 우레탄 혼합물은 우레탄 혼합물은 우레탄 수지, 이소시아네이트, 경화제 및 용제로 이루어질 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 보호필름층은 자기점착성이며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어질 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 점착층은 7 내지 25㎛의 두께로 형성될 수 있다.
더욱 더 바람직하기로는, 상기 점착층은 아크릴공중합체 100 중량부, 경화제 2.5 내지 3.5 중량부 및 용제 30 내지 50 중량부로 이루어질 수 있다.
이상에서와 같은 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름은 온도변화, 자외선 및 외부의 충격으로 인한 박리현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 우레탄 코팅층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내며, 자가복원층으로 인해 미세 스크레치가 복원되는 효과를 나타내는 차량유리용 보호필름을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 개시된 일 실시예에 따른 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 개시된 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 자가복원성을 측정하여 나타낸 사진이다.
도 3은 개시된 실시예 2를 통해 제조된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 발수성을 측정하여 나타낸 사진이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름은 기재층(10), 상기 기재층(10)의 일면에 형성되는 우레탄코팅층(20), 상기 우레탄코팅층(20)의 상부면에 형성되는 자가복원층(30), 상기 자가복원층(30)의 상부면에 형성되는 보호필름층(40) 및 상기 기재층(10)의 타면에 형성되는 점착층(50)으로 이루어진다.
상기 기재층(10)은 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 기재가 되는 층으로, 25 내지 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는데, 개시된 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 형태안정성을 향상시켜 외력에 의해 개시된 차량유리용 보호필름이 변형되는 것을 억제하는 역할을 한다.
이때, 상기 기재층(10)은 코로나 또는 프라이머 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 것이 더욱 바람직한데, 상기와 같이 코로나 또는 프라이머 처리된 기재층(10)은 상기 우레탄코팅층(20)이나 상기 점착층(50)과의 결속력이 향상되어 박리현상을 개선할 수 있다.
상기 기재층(10)의 두께가 25㎛ 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 기재층(10)의 두께가 100㎛를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 차량유리용 보호필름의 전체적인 두께와 제조비용을 증가시키기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 우레탄코팅층(20)은 상기 기재층(10)의 일면에 25 내지 50㎛ 두께로 형성되며, 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는데, 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름에 내충격성을 부여하여 외부의 충격으로부터 보호필름이 변형되는 것을 억제하는 역할을 한다.
이때, 상기 우레탄코팅층(20)은 Hard Type의 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하며, 상기 우레탄코팅층(20)의 두께가 25㎛ 미만이면 평활도가 향상되지만 내충격성이 저하되며, 상기 우레탄코팅층(20)의 두께가 50㎛를 초과하게 되면 차량유리용 보호필름의 내충격성은 향상되나 평활도가 저하되어 균일한 두께의 우레탄코팅층(20)을 형성할 수 없게 된다.
상기 자가복원층(30)은 상기 우레탄코팅층(20)의 상부면에 10 내지 40㎛ 두께로 형성되며, 우레탄 혼합물로 이루어지는데, 미세스크레치나 외부의 충격 및 눌림현상으로부터 보호필름이 변형된 후에 다시 원래의 형태로 복원될 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 우레탄 혼합물은 우레탄 수지, 이소시아네이트, 경화제 및 용제로 이루어지는데, 우레탄 수지 100 중량부, 이소시아네이트 40 내지 60 중량부, 경화제 60 내지 90 중량부 및 용제 45 내지 75 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 경화제는 우레탄 수지와 이소시아네이트로 이루어진 혼합물을 경화시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하나 벤조 페논, 케톤계 개시제, 벤조산, 안트라퀴논 및 아실포스핀으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용제는 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PMA, Propylene Glycol Methyl Ether Acetate) 또는 부틸아세테이트(BA, Butyl Acetate)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 자가복원층(30)의 두께가 10㎛ 미만이면 미세한 스크레치 등에 대한 복원력이 저하되며, 상기 자가복원층(30)의 두께가 40㎛를 초과하게 되면 복원력은 크게 향상되지 않으면서 자가복원층(30)을 형성하는 과정에서 경화시간이 지나치게 증가하여 생산효율성을 저하시키고, 차량용 보호필름의 두께를 증가시키게 된다.
상기 보호필름층(40) 상기 자가복원층(30)의 상부면에 25 내지 50㎛의 두께로 형성되며, 자기점착성을 갖는 폴리프로필렌 또는 자기점착성을 갖는 폴리에틸렌으로 이루어지는데, 상기 자가복원층(30)을 보호하는 역할을 한다.
상기 보호필름층(40)의 두께가 25㎛ 미만이면 상기 자가복원층(30)에 대한 보호 효과가 미미하며, 상기 보호필름층(40)의 두께가 50㎛를 초과하게 되면 상기 자가복원층(30)에 대한 보호 효과는 크게 향상되지 않으면서 차량용 보호필름의 두께를 증가시키게 된다.
상기 점착층(50)은 상기 기재층(10)의 타면에 7 내지 25㎛의 두께로 형성되며, 아크릴계 점착제로 이루어지는데, 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름에 점착성능을 부여하여 차량용 보호필름이 차량의 전면 유리에 점착될 수 있도록 하는 역할을 한다.
이때, 상기 아크릴계 점착제는 아크릴공중합체 100 중량부, 경화제 2.5 내지 3.5 중량부 및 용제 30 내지 50 중량부로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 용제는 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 에틸아세테이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 점착층(50)의 두께가 7㎛ 미만이면 차량용 전면유리의 굴곡이나 요철이 발생한 부위에 대해 점착성능을 발휘하기가 곤란하여 들뜸이나 박리현상이 발생할 수 있으며, 상기 점착층(50)의 두께가 25㎛를 초과하게 되면 차량용 전면유리의 굴곡이나 요철이 발생한 부위에 대한 점착성능은 크게 향상되지 않으면서 평활도가 낮아져 균일한 두께로 형성될 수 없고, 차량용 점착필름을 전면유리에서 제거하는 과정에서 잔사가 발생할 수 있다.
상기의 적층구조를 갖는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름은 실리콘이 코팅된 이형필름의 상부면에 마이크로 그라비아 방식을 이용하여 아크릴계 점착제를 7 내지 25㎛의 두께로 도포하여 점착층(50)을 형성하고, 상기 점착층(50)의 상부면에 코로나 또는 프라이머 처리된 25 내지 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 기재층(10)을 적층하고, 상기 기재층(10)의 상부면에 콤마코팅방식을 이용하여 25 내지 50㎛ 두께의 열가소성 폴리우레탄(Hard Type)을 적층하여 우레탄코팅층(20)을 형성하고, 상기 우레탄코팅층(20)의 상부면에 마이크로 그라비아 코팅방식으로 우레탄혼합물을 10 내지 40㎛ 두께로 코팅하여 자가복원층(30)을 형성하고, 상기 자가복원층(30)의 상부면에 25 내지 35㎛ 두께의 자기점착성 폴리프로필렌 또는 자기점착성 폴리에틸렌으로 이루어진 보호필름층(40)을 25 내지 50㎛의 두께로 적층하는 과정을 통해 제조될 수 있다.
이하에서는, 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 차량유리용 보호필름의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<실시예 1>
코로나 처리된 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 일면에 25㎛ 두께의 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 우레탄코팅층을 형성하고, 상기 우레탄코팅층의 상부면에 20㎛ 두께의 우레탄혼합물{우레탄 수지 100 중량부, 이소시아네이트 50 중량부, 경화제(벤조 페논) 75 중량부 및 용제 60 중량부}로 이루어지는 자가복원층을 형성하고, 상기 기재층의 타면에 아크릴계 점착제(아크릴공중합체 100 중량부, 경화제 3.0 중량부 및 용제 40 중량부)를 15㎛의 두께로 도포하여 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 기재층을 50㎛의 두께로 형성하고, 우레탄코팅층의 두께를 50㎛의 두께로 형성하여 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름을 제조하였다.
<비교예 1>
코로나 처리된 100㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 기재층을 형성하고, 상기 기재층의 일면에 하드코팅층을 3㎛의 두께로 형성하고, 상기 기재층의 타면에 아크릴계 점착제(아크릴공중합체 100 중량부, 경화제 3.0 중량부 및 용제 40 중량부)를 15㎛의 두께로 도포하여 차량유리용 보호필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 자가복원성을 측정하여 아래 표 1 및 도 2에 나타내었다.
(단, 자가복원성은 스틸울로 보호필름의 표면을 3초간 문질러서 스크레치를 발생시킨 후에, 스크레치가 복원되어 육안으로 스크레치를 확인할 수 없을 때까지 걸리는 시간을 측정하는 방법을 이용하였다.)
<표 1>
Figure 112018129846474-pat00001
상기 표 1 및 아래 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 차량유리용 보호필름은 우수한 자가복원성을 나타내는 것을 알 수 있다.
특히, 우레탄 코팅층의 두께가 두텁게 형성된 실시예 2의 경우 보호필름의 자가복원속도가 더 빠른 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1을 통해 제조된 차량유리용 보호필름의 경시변화에 따른 점착력을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
<표 2>
Figure 112018129846474-pat00002
위에 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 차량유리용 보호필름은 비교예 1을 통해 제조된 종래의 차량유리용 보호필름과 대등한 점착력을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 2를 통해 제조된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름의 발수성을 측정하여 아래 표 3 및 도 3에 나타내었다.
(단, 발수성은 상기 실시예 2를 통해 제조된 보호필름의 표면에 물을 분무한 후에 보호필름과 물 사이에 접촉각을 측정하는 방법을 이용하였다.)
<표 3>
Figure 112018129846474-pat00003
상기 표 3 및 아래 도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 2를 통해 제조된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름은 발수성이 우수한 것을 알 수 있다.
따라서, 개시된 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름은 온도변화, 자외선 및 외부의 충격으로 인한 박리현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 우레탄 코팅층이 형성되어 우수한 내충격성을 나타내며, 자가복원층으로 인해 미세 스크레치가 복원되는 효과를 나타내는 차량유리용 보호필름을 제공한다.
10 ; 기재층
20 ; 우레탄코팅층
30 ; 자가복원층
40 ; 보호필름층
50 ; 점착층

Claims (8)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 일면에 형성되는 우레탄코팅층;
    상기 우레탄코팅층의 상부면에 형성되는 자가복원층;
    상기 자가복원층의 상부면에 형성되는 보호필름층; 및
    상기 기재층의 타면에 형성되는 점착층;으로 이루어지며,
    상기 기재층은 25 내지 100㎛ 두께로 형성되며, 코로나 또는 프라이머 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고,
    상기 우레탄코팅층은 25 내지 50㎛ 두께의 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지며,
    상기 자가복원층은 10 내지 40㎛ 두께로 형성되며, 우레탄 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 우레탄 혼합물은 우레탄 수지, 이소시아네이트, 경화제 및 용제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호필름층은 자기점착성이며, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착층은 7 내지 25㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름.
  8. 청구항 1 또는 7에 있어서,
    상기 점착층은 아크릴공중합체 100 중량부, 경화제 2.5 내지 3.5 중량부 및 용제 30 내지 50 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가복원성능을 갖는 차량유리용 보호필름.
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