KR20220089355A

KR20220089355A - 차량용 컬러 랩핑 필름

Info

Publication number: KR20220089355A
Application number: KR1020200179890A
Authority: KR
Inventors: 오인환; 박수빈; 백승환
Original assignee: 주식회사 스텍
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-06-28
Also published as: US20220195251A1; US11447664B2

Abstract

본 발명은 차량용 컬러 랩핑 필름으로서, 폴리우레탄 계열 물질로 이루어진 기재층 및 코팅층에 의하여 내충격성 및 스크래치 복원력이 우수하고, 별도의 층에 컬러안료를 첨가하여 외부 환경에 의한 변색을 억제하는, 차량용 컬러 랩핑 필름에 관한 것이다.

Description

차량용 컬러 랩핑 필름{Color Wrapping Film for Vehicle}

폴리염화비닐(Polyvinyl Chlocide; PVC) 타입 랩핑 필름은 표면 인쇄를 통해 다양한 색상을 구현할 수 있어 차량 도장면의 색상을 변경하기 위하여 사용되고 있다. 다만, PVC 타입 랩핑 필름은 비교적 약한 물성을 갖고 있어 차량 도장면을 보호하기에는 적합하지 않아, 최근에는 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic Polyurethane, TPU)을 기재층으로 하는 랩핑 필름이 사용되고 있다.

한국공개특허 제10-2016-0149391호(폴리우레탄 필름을 이용한 표면 보호방법, 특허문헌 1)는 열가소성 폴리우레탄층 자체에 색상을 구현하여 차량 도장면의 표면을 코팅하는 기술을 개시한다. 특허문헌 1에 개시된 랩핑 필름은 색상 구현과 동시에 열가소성 폴리우레탄층의 탄성에 의하여 도장면을 효과적으로 보호할 수 있으나, 안료 첨가로 인하여 열가소성 폴리우레탄층의 물성이 저하되어 자외선에 의한 황변현상이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 열가소성 폴리우레탄층 자체에 색상을 구현하는 경우에는 두께 편차로 인하여 색상을 전폭으로 균일하게 인쇄하기 어려워 다양한 색상을 구현할 수 없다.

한편, 열가소성 폴리우레탄 기재 랩핑 필름의 색상을 구현하기 위하여, 점착층에 안료 등을 첨가할 수도 있다. 다만, 이 경우 안료가 첨가된 점착층의 물성이 저하되어 필름 시공 중에 점착제의 일부가 녹아 색상이 용출되는 문제점이 있다.

(특허문헌 0001) 특허문헌１: 한국공개특허 제10-2016-0149391호

본 발명의 목적은 폴리우레탄 계열 물질로 이루어진 기재층 및 코팅층에 의하여 내충격성 및 스크래치 복원력이 우수하고, 별도의 층에 컬러안료를 첨가하여 외부 환경에 의한 변색을 억제하는, 차량용 컬러 랩핑 필름을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 차량용 컬러 랩핑 필름으로서, 폴리우레탄메타아크릴레이트, 및 이소시아네이트 경화제를 포함하는 자가복원층; 상기 자가복원층 하측에 배치되고, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 기재층; 상기 기재층 하측에 배치되고, 우레탄 아크릴레이트 바인더, 컬러안료, 경화제, 및 용제를 포함하는 컬러층; 및 상기 컬러층 하측에 배치되고, 아크릴 공중합체, 경화제, 및 용제를 포함하는 점착층;을 포함하고, 상기 자가복원층은 상기 차량용 컬러 랩핑 필름의 표면에 발생되는 스크래치를 복원하고, 상기 컬러층은 상기 기재층과 상기 점착층 사이에서 프라이머의 역할을 수행하여 상기 점착층의 전사현상을 방지하는, 차량용 컬러 랩핑 필름을 제공한다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 자가복원층은 폴리우레탄메타아크릴레이트 75 내지 90 중량부, 및 이소시아네이트 경화제 15 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 기재층은 무황변 열가소성 폴리우레탄을 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 컬러층은 우레탄 아크릴레이트 바인더 50 내지 60 중량부, 컬러안료 5 내지 10 중량부, 경화제 1 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 점착층은 아크릴 공중합체 70 내지 80 중량부, 경화제 0.5 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 몇 실시예에서는, 상기 자가복원층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 기재층의 두께는 100 내지 250 마이크로미터이고, 상기 컬러층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 점착층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 높은 탄성력을 갖는 소재로 이루어진 자가복원층을 형성함으로써, 차량용 컬러 랩핑 필름의 표면에 발생되는 스크래치 및 오염을 억제할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스크래치를 복원하는 자가복원층을 형성함에 따라, 차량용 컬러 랩핑 필름의 내스크래치성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 발수력이 우수한 자가복원층을 형성함에 따라, 차량용 컬러 랩핑 필름의 내오염성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 기재층에 의하여 차량용 컬러 랩핑 필름의 내충격성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기재층이 무황변 열가소성 폴리우레탄으로 이루어짐에 따라 차량용 컬러 랩핑 필름의 황변현상을 억제할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 컬러안료를 포함하는 컬러층을 별도로 배치함으로써 다양한 색상을 안정적으로 구현할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 컬러층이 기재층 및 점착층과 유사한 성분 계열로 이루어짐으로써 프라이머의 역할을 수행하여 점착층의 전사현상을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 적층구조를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예의 내충격 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예의 스크래치 복원력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예들의 색상투입층 위치 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예들의 색상 안정성 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예들의 점착 유지력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예들의 스크래치 복원력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름의 실시예 및 비교예들의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

차량용 컬러 랩핑 필름(1) 구조

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 적층구조를 개략적으로 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)으로서, 폴리우레탄메타아크릴레이트, 및 이소시아네이트 경화제를 포함하는 자가복원층(100); 상기 자가복원층(100) 하측에 배치되고, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 기재층(200); 상기 기재층(200) 하측에 배치되고, 우레탄 아크릴레이트 바인더, 컬러안료, 경화제, 및 용제를 포함하는 컬러층(300); 및 상기 컬러층(300) 하측에 배치되고, 아크릴 공중합체, 경화제, 및 용제를 포함하는 점착층(400);을 포함하고, 상기 자가복원층(100)은 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 표면에 발생되는 스크래치를 복원하고, 상기 컬러층(300)은 상기 기재층(200)과 상기 점착층(400) 사이에서 프라이머의 역할을 수행하여 상기 점착층(400)의 전사현상을 방지할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 자가복원층(100), 상기 자가복원층(100) 하측에 배치된 기재층(200), 상기 기재층(200) 하측에 배치된 컬러층(300), 및 상기 컬러층(300) 하측에 배치된 점착층(400)을 포함할 수 있다.

상기 자가복원층(100)은, 본 발명의 일 실시예에서, 폴리우레탄메타아크릴레이트, 및 이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다.

기존의 자가복원층은 표면에 발생된 스크래치가 잘 복원되지 않고 발수력이 낮아, 외부 오염에 취약한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 표면에 위와 같은 성분을 포함하는 상기 자가복원층(100)을 형성하였다. 이 경우, 상기 자가복원층(100)은 높은 탄성을 나타낼 수 있어 필름 표면에 발생되는 스크래치를 복원할 수 있다. 또한, 상기 자가복원층(100)은 높은 발수력을 나타낼 수 있어 필름 표면의 오염을 억제할 수 있다.

바람직하게는, 높은 탄성력을 갖는 소재로 이루어진 상기 자가복원층(100)을 형성함으로써, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 표면에 발생되는 스크래치 및 오염을 억제할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자가복원층(100)은 폴리우레탄메타아크릴레이트 75 내지 90 중량부, 및 이소시아네이트 경화제 15 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.

위와 같은 상기 자가복원층(100)의 조성 범위는 스스로 복원되는 자기복원성을 구현할 수 있는 범위에 해당한다. 즉, 상기 자가복원층(100)이 위와 같은 조성으로 이루어짐에 따라, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 표면에 발생되는 스크래치를 스스로 복원하기에 적합한 자가복원능을 구현할 수 있다.

또한, 위와 같은 상기 자가복원층(100)의 조성 범위는 우수한 발수력을 구현할 수 있는 범위에 해당한다. 즉, 상기 자가복원층(100)이 위와 같은 조성으로 이루어짐에 따라, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 표면에 발생되는 오염을 방지하기에 적합한 발수력을 구현할 수 있다.

바람직하게는, 스크래치를 복원하는 상기 자가복원층(100)을 형성함에 따라, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 내스크래치성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 발수력이 우수한 상기 자가복원층(100)을 형성함에 따라, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 내오염성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.

한편, 상기 기재층(200)은, 본 발명의 일 실시예에서, 열가소성 폴리우레탄을 포함할 수 있다.

기존의 차량용 컬러 랩핑 필름의 기재층은 PVC로 이루어져 있어 탄성이나 인장강도와 같은 물성이 비교적 약하므로, 차량의 색상 변경 이외에 차량 도장면의 보호에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 기재층(200)을 열가소성 폴리우레탄으로 형성하였다. 열가소성 폴리우레탄은 높은 탄성을 갖는 소재이다. 이러한 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 상기 기재층(200)은 높은 탄성을 나타낼 수 있어 외부 충격에 의하여 차량 도장면이 손상되는 현상을 방지할 수 있다.

즉, 상기 기재층(200)을 열가소성 폴리우레탄으로 형성함으로써, 내충격성이 우수한 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 구현할 수 있다.

바람직하게는, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 상기 기재층(200)에 의하여 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 내충격성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기재층(200)은 무황변 열가소성 폴리우레탄을 포함할 수 있다.

열가소성 폴리우레탄은 자외선에 의해 황변현상이 발생되며, 이는 열가소성 폴리우레탄에 안료가 직접 첨가된 제품에서 주로 확인된다. 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 고가의 제품이므로 일부 손상이 발생되는 경우에는 손상된 부분만 교체하는 것이 일반적이나, 이 경우 황변에 의한 색상차이가 발생될 수 있다.

후술하는 바와 같이 본 발명에서는, 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 기재층(200)에 색상을 직접 첨가하지 않고 별도의 컬러층(300)을 구비하고 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서 기재층(200)을 열가소성 폴리우레탄으로 형성하더라도, 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 황변현상이 비교적 발생되지 않을 수 있다.

다만, 사용자의 니즈에 부합할 수 있는 다양한 사양의 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 제공하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 기재층(200)을 무황변 열가소성 폴리우레탄으로 형성하였다.

무황변 열가소성 폴리우레탄은 자외선 강화 제품으로, 자외선에 의한 황변을 최소화할 수 있어 컬러 랩핑 필름의 기재층(200)으로 적합한 재료에 해당한다.

즉, 상기 기재층(200)이 무황변 열가소성 폴리우레탄으로 이루어짐에 따라 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 황변현상을 억제할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 상기 기재층(200)이 무황변 열가소성 폴리우레탄으로 이루어짐에 따라 상기 기재층(200)의 하측에 배치된 컬러층(300)이 변색되거나 탈색되는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 컬러층(300)은, 본 발명의 일 실시예에서, 우레탄 아크릴레이트 바인더, 컬러안료, 경화제, 및 용제를 포함할 수 있다.

기존의 차량용 컬러 랩핑 필름은 PVC 표면에 인쇄를 하거나, 열가소성 폴리우레탄이나 점착층에 안료를 첨가하여 색상을 구현하고 있다.

다만, PVC 필름은 차량 도장면의 보호에 적합하지 않고, 열가소성 폴리우레탄에 안료를 직접 첨가하면 황변현상이 두드러지는 문제점이 있다. 또한, 열가소성 폴리우레탄은 두께편차가 있어 전폭으로 균질한 색상을 유지할 수 있는 인쇄가 어려운 문제점이 있다. 또한, 점착층에 안료를 첨가하면 시공액에 의하여 안료가 용출되는 등 점착층의 물성이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 기재층(200) 하측에 별도의 컬러층(300)을 배치하였다. 이 경우, 기재층(200)을 열가소성 폴리우레탄으로 형성하더라도 다양한 색상을 안정적으로 구현할 수 있다. 바람직하게는, 컬러안료를 포함하는 상기 컬러층(300)을 별도로 배치함으로써 다양한 색상을 안정적으로 구현할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 컬러층(300)은 우레탄 아크릴레이트 바인더 50 내지 60 중량부, 컬러안료 5 내지 10 중량부, 경화제 1 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.

위와 같은 상기 컬러층(300)의 조성 범위는 다양한 색상을 구현할 수 있는 범위에 해당한다. 즉, 상기 컬러층(300)이 위와 같은 조성으로 이루어짐에 따라, 본 발명의 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 색상을 다양하게 구현할 수 있다. 예를 들어, 적색안료, 황색안료, 및 청색안료를 조합하여 검정색, 빨간색, 및 파란색 등의 색상을 갖는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 제조할 수 있다.

또한, 위와 같은 상기 컬러층(300)의 조성 범위는 부착성을 향상시킬 수 있는 범위에 해당한다. 이 때, 상기 컬러층(300)은 프라이머층에 해당한다. 보다 상세하게는, 상기 컬러층(300)은 우레탄 아크릴레이트 바인더를 포함함으로써, 우레탄 계열의 상기 기재층(200)과 아크릴 계열의 상기 점착층(400) 사이의 부착성을 강화할 수 있다.

즉, 상기 컬러층(300)이 위와 같은 조성으로 이루어짐에 따라, 상기 기재층(200)과 상기 점착층(400) 사이의 부착성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 필름 제거 시, 상기 컬러층(300)은 상기 점착층(400)이 도장면으로 전사되는 전사현상을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 컬러층(300)이 상기 기재층(200) 및 상기 점착층(400)과 유사한 성분 계열로 이루어짐으로써 프라이머의 역할을 수행하여 상기 점착층(400)의 전사현상을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 별도의 컬러층(300)을 포함함으로써, 상기 기재층(200)의 황변에 의한 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 색변화에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 점착층(400)은, 본 발명의 일 실시예에서, 아크릴 공중합체, 경화제, 및 용제를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 점착층(400)은 아크릴 공중합체 70 내지 80 중량부, 경화제 0.5 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.

위와 같은 상기 점착층(400)의 조성 범위는 강한 점착성을 갖는 범위에 해당한다. 다만, 아크릴계열의 점착제는 열가소성 폴리우레탄과의 부착성이 좋지 않아, 점착제의 점착력이 높으면 필름 제거 시 점착제가 도장면으로 전사되는 현상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 상기 점착층(400) 위에 상기 컬러층(300)을 배치하였다. 이 경우, 필름 제거 시 상기 점착층(400)이 도장면으로 전사되는 전사현상을 억제할 수 있다. 이에 따라, 상기 점착층(400)은 강한 점착성을 갖으면서 차량 도장면으로 전사되지 않는 특성을 갖을 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 상기 점착층(400) 하측에 배치되는 이형필름(500);을 더 포함할 수 있다.

상기 이형필름(500)은 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 차량 도장면에 부착하기 전까지 상기 점착층(400)을 보호할 수 있다.

또한, 상기 이형필름(500)은 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1) 시공 시 시공자에 의해 간편하게 제거되어야 하기 때문에 약한 박리력을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 이형필름(500)은 약한 박리력을 갖으면서 상기 점착층(400)에 부착된 상태로 시간이 경과하더라도 박리력이 강해지기 어려운 일반적인 이형필름(500)을 모두 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 상기 자가복원층(100), 상기 기재층(200), 상기 컬러층(300), 및 상기 점착층(400)이 적층된 층상구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자가복원층(100)의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 기재층(200)의 두께는 100 내지 250 마이크로미터이고, 상기 컬러층(300)의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 점착층(400)의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이다.

본 발명의 상기 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 이루는 각 층이 상기와 같은 두께 범위로 형성됨에 따라, 차량 도장면을 보호하는 역할과 도장면의 색상을 변경시키는 역할을 모두 구현하고, 내구성, 내충격성, 및 스크래치 복원력이 우수하고, 다양한 색상을 안정적으로 구현하고, 외부 환경에 의한 변색을 억제할 수 있는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 제공할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예, 및 비교예에 대하여 서술하기로 한다. 또한, 상기 실시예 및 상기 비교예의 특성 테스트를 수행한 그 결과를 자세하게 서술하기로 한다.

열가소성 폴리우레탄을 포함하는 기재층(200) 관련 실험

본 실험에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 기재층(200)으로 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 성능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 본 발명에 따른 실시예, 및 비교예의 내충격성, 스크래치 복원력, 및 발수력 테스트를 수행하였다.

본 발명에 따른 실시예, 및 비교예는 아래와 같은 랩핑 필름을 사용하였다.

실시예 1

150 마이크로미터의 두께를 갖는 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하는 기재층(200)의 하면에 우레탄 아크릴레이트 바인더 60 중량부, 컬러안료 6 중량부, 경화제 2 중량부, 및 용제 50 중량부를 포함하는 컬러층(300)을 형성하고, 상기 컬러층(300)의 하면에 아크릴 공중합체 70 중량부, 경화제 1 중량부, 및 용제 55 중량부를 포함하는 점착층(400)을 형성하고, 상기 기재층(200)의 상면에 폴리우레탄메타아크릴레이트 80 중량부, 및 이소시아네이트 경화제 32 중량부를 포함하는 자가복원층(100)을 형성하여 차량용 컬러 랩핑 필름(1)을 제조하였다. 즉, 실시예 1의 적층구조는 전술한 도 1과 같은 구조를 갖을 수 있다.

비교예 1

3M 社에서 판매하고 있는 PVC Color Wrapping Film (제품명: Wrap Film Series 1080). 즉, 비교예 1은 기재층으로 PVC 필름을 포함하는 컬러 랩핑 필름에 해당한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예의 내충격 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는 Gravelometer 테스트 장비를 이용하여 내충격 테스트를 수행하였다. 이 테스트는 장비에 달린 추를 이용하여 필름의 표면에 충격을 가했을 때, 제품을 얼마나 보호할 수 있는 지를 확인할 수 있다.

도 2(a), 및 도 2(b)는 각각 실시예 1 및 비교예 1의 내충격 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 기재층(200) 고유의 탄성, 및 복원력에 의하여 필름이 손상되지 않은 것으로 나타났다.

반면, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 1은 탄성, 및 복원력이 없는 기재층(200)으로 인하여 필름이 심각하게 손상된 것으로 나타났다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 충격흡수성능이 매우 우수한 것으로 판단할 수 있다. 이 때, 실시예 1의 기재층(200)은 열가소성 폴리우레탄을 포함하고, 비교예 1의 기재층(200)은 PVC를 포함한다.

즉, 기재층(200)이 열가소성 폴리우레탄으로 형성됨에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 내충격성을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예의 스크래치 복원력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는 Rubbing test 장비를 이용하여 Steel wool (#0000)로 80rpm, 및 500회 왕복의 조건으로 필름의 표면에 스크래치를 발생시켰다. 스크래치가 발생된 이후, 필름의 표면에 드라이기를 이용하여 열을 가하여 스크래치의 복원 유무를 확인하였다.

도 3(a), 및 도 3(b)는 각각 실시예 1 및 비교예 1의 스크래치 복원력테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 깊은 스크래치는 복원되지 않았으나, 미세한 스크래치는 대부분 복원된 것으로 나타났다.

반면, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 1은 깊은 스크래치와 미세한 스크래치 모두 복원되지 않아 필름의 표면이 모두 벗겨진 것으로 나타났다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 스크래치 복원력이 있는 자가복원층(100)에 의하여 표면에 발생된 대부분의 스크래치를 효과적으로 복원할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가복원층(100)은 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 스크래치 복원력을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 도 2 및 도 3의 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 외부의 충격으로부터 차량 도장면을 효과적으로 보호할 수 있다고 판단할 수 있다.

반면, 비교예 1은 외부의 충격으로부터 차량 도장면을 보호할 수 없다고 판단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는 마이크로피펫을 이용하여 동일한 질량의 물방울을 필름의 표면에 떨어뜨린 후에, 표면에 형성된 물방울의 모양을 관찰하였다.

도 4(a), 및 도 4(b)는 각각 실시예 1 및 비교예 1의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 표면에 떨어진 물방울은 비교적 둥근 형상을 가지고 있다. 즉, 실시예 1은 뛰어난 발수력을 나타냄을 확인할 수 있다.

반면, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 1의 표면에 떨어진 물방울은 비교적 긴 형상을 가지고 있다. 즉, 비교예 1은 낮은 발수력을 나타냄을 확인할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 기재층(200) 표면에 형성된 코팅층, 즉 자가복원층(100)에 의하여 뛰어난 발수력 특성을 가질 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가복원층(100)은 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 발수력을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 실험 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)은 우수한 내충격성, 스크래치 복원력, 및 발수력 특성을 가지는 것으로 판단할 수 있다.

별도로 배치된 컬러층(300) 관련 실험

본 실험에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 별도로 배치된 컬러층(300)을 포함하는 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 성능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 본 발명에 따른 실시예, 및 비교예의 색상투입층 위치, 색상 안정성, 점착 유지력, 스크래치 복원력, 및 발수력 테스트를 수행하였다.

본 발명에 따른 실시예는 전술한 실시예 1을 사용하였으며, 및 비교예는 아래와 같은 랩핑 필름을 사용하였다.

비교예 2

Ad-Winner 社에서 판매하고 있는 Color TPU PPF (제품명: G-suit). 즉, 비교예 2는 열가소성 폴리우레탄에 색상을 직접 구현한 컬러 랩핑 필름에 해당한다.

비교예 3

Color PSA PPF. 즉, 비교예 3은 점착층에 안료를 첨가하여 색상을 구현한 컬러 랩핑 필름에 해당한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예들의 색상투입층 위치 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험은 용제를 이용하여 필름의 점착면을 제거하여, 색상투입층의 위치를 확인할 수 있다. 본 실험에서는 상기 용제로써 MEK를 사용하였다.

도 5(a), 도 5(b), 및 도 5(c)는 각각 실시예 1, 비교예 2, 및 비교예 3의 색상투입층 위치 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 1단계로 점착층(400)이 제거된 후에 색상이 사라지는 것을 확인할 수 있다. 이는 점착층(400)과 컬러층(300)이 개별 구조로 형성되어 있음을 의미한다.

반면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 2는 점착층(400)을 모두 제거한 후에도 색상이 유지되는 것을 확인할 수 있다. 이는 열가소성 폴리우레탄 필름 자체에 색상이 들어있음을 의미한다.

반면, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 비교예 3은 점착층(400) 이외에 다른 층이 없이 바로 색상이 사라지는 것을 확인할 수 있다. 이는 점착제에 색상이 구현된 것을 의미한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 점착층(400) 위에 별도의 컬러층(300)을 배치하여 색상을 구현하는 것으로 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예들의 색상 안정성 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는 필름의 표면에 UV램프를 이용하여 300 mj의 광량으로 자외선을 1시간 동안 조사하였다. 이후에 필름의 표면이 변색된 수준을 육안으로 확인하였다.

도 6(a), 도 6(b), 및 도 6(c)는 각각 실시예 1, 비교예 2, 및 비교예 3의 색상 안정성 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 6(a) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 실시예 1 및 비교예 3은 컬러 랩핑 필름의 검정색상이 전혀 변화되지 않은 것을 확인할 수 있다. 특히 실시예 1의 경우, 기재층(200)의 하측에 배치된 컬러층(300)이나 점착층(400)에서는 변색 또는 탈색의 발생률이 비교적 낮은 것을 의미한다.

반면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 2는 컬러 랩핑 필름이 부분적으로 변색되거나 탈색된 것을 확인할 수 있다. 이는 색상이 구현된 열가소성 폴리우레탄 필름이 자외선에 의하여 변색 또는 탈색되었음을 의미한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 컬러안료를 포함하는 별도의 컬러층(300)을 포함함으로써 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 색상 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 컬러층(300)은 별도의 층으로 구성됨에 따라, 기재층(200)의 황변에 의한 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 색변화에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예들의 점착 유지력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는 각 필름을 2.5cm*19cm의 크기로 샘플링하고 동일한 위치에 부착하였다. 이 후 각 필름의 중앙을 칼로 절단하여 24시간 동안 점착제의 유지력을 확인하였다.

도 7(a), 도 7(b), 및 도 7(c)는 각각 실시예 1, 비교예 2, 및 비교예 3의 점착 유지력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 절단면 사이가 거의 벌어지지 않은 것을 확인할 수 있다. 이는 컬러층(300)에 컬러안료를 첨가하여 색상을 구현하면서 점착층(400)의 물성을 유지한 것을 의미한다. 또한, 컬러층(300)이 기재층(200)과 점착층(400) 사이의 부착력을 향상시키는 프라이머의 역할을 수행한 것을 의미한다.

반면, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 비교예 2는 점착층(400)과 기재층(200) 사이에서 박리가 발생된 것을 확인할 수 있다. 이는 열가소성 폴리우레탄 기재층(200)에 색상을 직접 첨가함에 따라 기재층(200)과 점착층(400) 사이의 부착력이 저하된 것을 의미한다. 이에 따라, 해당 필름을 곡면부가 많은 차량에 시공하는 경우 들뜸현상이 발생될 수 있다.

또한, 도 7(c)에서와 같이, 비교예 3은 절단면 사이가 비교적 많이 벌어진 것을 확인할 수 있다. 이는 점착층(400)에 색상을 첨가함에 따라 점착층(400)의 물성이 저하된 것을 의미한다. 이에 따라, 해당 필름을 곡면부가 많은 차량에 시공하는 경우 들뜸현상이 발생될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 컬러층(300)에 컬러안료를 첨가하여 색상을 구현함으로써 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 점착 유지력을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예들의 스크래치 복원력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는, 전술한 바와 같이, Rubbing test 장비를 이용하여 Steel wool (#0000)로 80rpm, 및 500회 왕복의 조건으로 필름의 표면에 스크래치를 발생시켰다. 스크래치가 발생된 이후, 필름의 표면에 드라이기를 이용하여 열을 가하여 스크래치의 복원 유무를 확인하였다.

도 8(a), 도 8(b), 및 도 8(c)는 각각 실시예 1, 비교예 2, 및 비교예 3의 스크래치 복원력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 깊은 스크래치는 복원되지 않았으나, 미세한 스크래치는 대부분 복원된 것으로 나타났다.

반면, 도 8(b) 및 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 비교예 2 및 비교예 3은 깊은 스크래치와 미세한 스크래치 모두 복원되지 않아 필름의 대부분이 벗겨진 것으로 나타났다.

즉, 복 발명의 일 실시예에 따른 자가복원층(100)은 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 스크래치 복원력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름(1)의 실시예 및 비교예들의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

본 실험에서는, 전술한 바와 같이, 마이크로피펫을 이용하여 동일한 질량의 물방울을 필름의 표면에 떨어뜨린 후에, 표면에 형성된 물방울의 모양을 관찰하였다.

도 9(a), 도 9(b), 및 도 9(c)는 각각 실시예 1, 비교예 2, 및 비교예 3의 발수력 테스트 결과를 개략적으로 도시한다.

도 9(a)에 도시된 바와 같이, 실시에 1의 표면에 떨어진 물방울은 비교적 둥근 형상을 가지고 있다. 즉, 실시예 1은 뛰어난 발수력을 나타냄을 확인할 수 있다.

반면, 도 9(b) 및 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 비교예 2 및 비교예 3의 표면에 떨어진 물방울은 비교적 긴 형상을 가지고 있다. 즉, 비교예 2 및 비교예 3은 낮은 발수력을 나타냄을 확인할 수 있다.

상기와 같은 실험 결과에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름은 별도의 컬러층에 컬러안료를 첨가하여 색상을 구현함으로써, 우수한 색상 안정성, 및 점착 유지력 특성을 가지는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컬러 랩핑 필름은 기재층으로 열가소성 폴리우레탄을 포함함으로써, 우수한 스크래치 복원력, 및 발수력 특성을 가지는 것으로 판단할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

차량용 컬러 랩핑 필름으로서,
폴리우레탄메타아크릴레이트, 및 이소시아네이트 경화제를 포함하는 자가복원층;
상기 자가복원층 하측에 배치되고, 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 기재층;
상기 기재층 하측에 배치되고, 우레탄 아크릴레이트 바인더, 컬러안료, 경화제, 및 용제를 포함하는 컬러층; 및
상기 컬러층 하측에 배치되고, 아크릴 공중합체, 경화제, 및 용제를 포함하는 점착층;을 포함하고,
상기 자가복원층은 상기 차량용 컬러 랩핑 필름의 표면에 발생되는 스크래치를 복원하고,
상기 컬러층은 상기 기재층과 상기 점착층 사이에서 프라이머의 역할을 수행하여 상기 점착층의 전사현상을 방지하는, 차량용 컬러 랩핑 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 자가복원층은 폴리우레탄메타아크릴레이트 75 내지 90 중량부, 및 이소시아네이트 경화제 15 내지 40 중량부를 포함하는, 차량용 컬러 랩핑 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 무황변 열가소성 폴리우레탄을 포함하는, 차량용 컬러 랩핑 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 컬러층은 우레탄 아크릴레이트 바인더 50 내지 60 중량부, 컬러안료 5 내지 10 중량부, 경화제 1 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함하는, 차량용 컬러 랩핑 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 점착층은 아크릴 공중합체 70 내지 80 중량부, 경화제 0.5 내지 5 중량부, 및 용제 30 내지 60 중량부를 포함하는, 차량용 컬러 랩핑 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 자가복원층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 기재층의 두께는 100 내지 250 마이크로미터이고, 상기 컬러층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터이고, 상기 점착층의 두께는 5 내지 40 마이크로미터인, 차량용 컬러 랩핑 필름.