KR102075546B1 - Uv 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트는 저면에 다수 개의 마이크로 프리즘들이 규칙적으로 형성되는 베이스 필름; 및 기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제가 첨가되어 상기 다수 개의 마이크로 프리즘들이 형성되어 있는 상기 베이스 필름의 반대쪽 일면에 코팅되는 UV 경화 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법{RETROREFLECTIVE SHEET USING CUBE CORNER OF TRANSFORMED STRUCTURE HAVING UV ISOLATION FUNCTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 재귀반사 시트에 관한 것으로, 특히, 기존의 PMMA를 대신하여 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하되, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제를 첨가하여 그 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

기존의 재귀반사 시트는 내후성을 강화하기 위하여 점착제를 이용하여 PMMA(Polymethly Methacrylate) 필름을 베이스 필름에 부착하고 있다. 그러나 이러한 PMMA 필름은 연성이 좋지 않고 점착 물질에 따른 커팅성이 보장되지 않는다.

도 1은 종래 기술에 따른 PMMA의 접착 과정을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, PC 필름의 표면에 점착제를 코팅하고 PMMA 필름을 라미네이팅하는 공정을 거치고 있다. 이러한 공정은 최종 제품화 과정 중 PC 필름보다 PMMA 필름에 대한 접착성이 낮아 글자 컷팅시 Burr를 일으킬 가능성이 높다.

이러한 이유 때문에 내후성 강화를 위한 보호 역할의 필름 선택에 있어 그 한계성이 있다.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 PMMA를 대신하여 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하되, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제를 첨가하여 그 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 PMMA를 대신하여 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하되, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제와 광 개시제를 첨가하여 그 UV 흡수제와 광 개지세가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트는 저면에 다수 개의 마이크로 프리즘들이 규칙적으로 형성되는 베이스 필름; 및 기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제가 첨가되어 상기 다수 개의 마이크로 프리즘들이 형성되어 있는 상기 베이스 필름의 반대쪽 일면에 코팅되는 UV 경화 수지를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 UV 흡수제는 자외선을 흡수할 수 있는 흡수범위가 300 ~385nm인 benzotriazole계를 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 UV 흡수제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 1 중량% 이하의 기 설정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 UV 경화 수지는 기 설정된 비율로 상기 UV 흡수제와 기 설정된 광 개시제가 첨가되어 상기 베이스 필름의 일면에 코팅되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 광 개시제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 0.1 ~ 5 중량% 범위 이내의 기 설정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 조사되는 상기 UV의 파장 영역 대역은 상기 광 개시제의 흡수 파장 영역 대역과 일치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트의 제조 방법은 UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제를 첨가하는 단계; 상기 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 PC 필름에 도포하는 단계; 및 특정 파장의 UV를 조사하여 상기 PC 필름에 도포된 UV 경화 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 UV 흡수제는 자외선을 흡수할 수 있는 흡수범위가 300 ~385nm인 benzotriazole계를 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 UV 흡수제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 1 중량% 이하의 기 설정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 첨가하는 단계는 상기 UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 상기 UV 안정제 또는 UV 흡수제와 기 설정된 광 개시제가 첨가되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 광 개시제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 0.1 ~ 5 중량% 범위 이내의 기 설정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 조사되는 상기 UV의 파장 영역 대역은 상기 광 개시제의 흡수 파장 영역 대역과 일치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 본 발명은 기존의 PMMA를 대신하여 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하되, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제를 첨가하여 그 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 함으로써, 가격이 비싼 PMMA 필름을 대체하는 것이 가능하여 제품의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고가의 PMMA 필름을 부착하는 대신에 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하기 때문에 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고가의 PMMA 필름을 부착하는 대신에 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하기 때문에 제품의 두께를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 고가의 PMMA 필름을 부착하는 대신에 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하기 때문에 피착제의 제거로 커팅성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 PMMA의 접착 과정을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화 수지 코팅 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법을 나타내는 제1 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법을 나타내는 제2 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트 및 그 제조 방법을 첨부한 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.

특히, 본 발명에서는 재귀반사 시트의 내후성을 강화하기 위하여 PMMA 필름을 부착하는 대신에 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하되, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제를 첨가하여 그 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 하는 방안을 제안한다.

또한, 본 발명에서는 UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 흡수제와 광 개시제를 첨가하여 그 UV 흡수제와 광 개시제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 코팅하도록 한다.

이때, 재귀반사 시트에는 유리구슬(glass bead)을 사용한 재귀반사 시트와 마이크로프리즘(microprism)을 사용한 재귀반사 시트가 있다. 마이크로프리즘 방식에는 유리구슬 대신에 삼각뿔 모양의 렌즈가 유리구슬과 똑같은 역할을 하며, 입사된 빛은 프리즘 내부의 경사면에서 차례로 굴절되어 광원과 평행한 빛으로 되돌아 나온다.

일정 면적의 반사소재에 광원으로부터 일정양의 조도를 줄 경우 반사되는 빛의 세기 즉 재귀반사율(Retroreflectivity: cd/lx· m2)에 따라 재귀반사 시트는 일반반사 시트(Engineering grade reflective sheet), 고휘도반사 시트(High intensity reflective sheet), 초고휘도반사 시트(Diamond grade reflective sheet)로 분류할 수 있다.

일반 유리구슬을 사용한 재귀반사 시트에 비해 뛰어난 휘도와 측면 휘도를 가지는 마이크로프리즘 기반의 도로표지용 재귀반사 시트를 제조할 수 있기 때문에 가시거리가 보다 길어지고 안전 확보에 보다 유리하여 안전한 도로 교통 환경을 만들기에도 일조할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용 수명기한 역시 연장됨으로 도로교통표지판의 유지보수가 이전보다 편리해지고 저렴하게 하는 부가적인 면도 있다.

이러한 재귀반사 시트는 내후성을 강화하기 위하여 점착제를 이용하여 PMMA(Polymethly Methacrylate) 필름을 베이스 필름에 부착하고 있으나 연성이 좋지 않고 점착 물질에 따른 커팅성이 보장되지 않는다.

따라서 본 발명에서는 기존의 PMMA 필름을 대체할 수 있는 방법으로 UV 안정제 또는 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 베이스 필름에 UV 코팅시키고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트는 마이크로 프리즘(110), PC 필름 또는 베이스 필름(120), 및 UV 경화 수지(130) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

PC 필름(120)은 그 저면에 미세한 마이크로 프리즘(prism)들(110)이 다수 개 형성될 수 있다. 이러한 미세한 마이크로 프리즘에 입사되는 빛은 광원을 향하여 재귀반사를 이루게 하는데, 마이크로 프리즘을 보호하기 위하여 보호 필름이 더 부착될 수 있다.

UV 경화 수지(110)는 UV 안정제 또는 UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 기존 방식처럼 점착제를 사용하지 않고 PC 필름(110)에 도포 또는 UV(Ultra Violet) 코팅될 수 있다. 이때, UV 경화 수지는 poly urethane 계열이 사용될 수 있다.

여기서 UV 코팅은 자외선 에너지에 의해 도막을 경화시키는 방법을 일컫는다. 이러한 UV 코팅은 자외선에 의존하기 때문에 소재의 변형없이 높은 에너지를 순간적으로 조사하여 아주 강한 도막을 형성시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, UV 코팅은 열 에너지에 의존하는 열 경화 방식에 비해 다음와 같은 장점들이 있는데, 예컨대, 1)내용제성이 약한 PC 필름에 대한 공정 안정성이 높고, 2)표면 강도가 높아지며, 3)제품에 대한 열 변형이 적으며, 4)두께를 낮출 수 있다.

이때, UV 안정제는 UV 흡수제(UV absorbers), ??처(Quenchers) 등으로 분류된다.

특히, UV 흡수제는 benzophenone계(자외선 흡수범위 300~380nm), benzotriazole계(흡수범위 300 ~385nm), salicylic acid계(흡수범위 260~340nm), acrylonitrile계(흡수범위 290~400nm)와 유기 니켈 화합물과 mono benzoic acid계 등이 있다.

본 발명에서는 UV 흡수제로 benzotriazole계(흡수범위 300 ~385nm)를 사용하도록 하여 UV A(400~320nm), 및 UV B(320~280)를 효과적으로 흡수시키고자 한다.

또한, 이러한 UV 흡수제는 UV 경화 수지(110)에 1 중량% 이하로 첨가될 수 있다.

이처럼 본 발명은 베이스 PC 필름에 UV 흡수제가 기 설정된 비율로 첨가된 UV 경화 수지를 UV 코팅함으로써 UV A, UA B로부터 PC 필름을 보호하는 기능을 부여한다.

또한, UV 경화 수지에는 광 개시제(photo initiator)가 선택적으로 첨가될 수도 있다.

여기서, 광 개시제는 UV 경화 수지에 첨가 되어, 자외선 램프로부터 에너지를 흡수하여 중합(polymerization) 반응을 시작하게 하는 물질을 일컫는다. 이러한 광 개시제는 UV 경화 수지의 종류에 따라 다르지만 0.1 ~ 5 중량% 범위 내에서 들어 있으면서 모노머, 올리고머, 자유기가 광 중합하는데 필요한 에너지를 가해서 이 물질들이 경화된 후의 고분자 물질로 바뀌게 광 중합을 개시시키는 역할을 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 경화 수지 코팅 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법을 나타내는 제1 도면이다.

도 3 내지 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법은 UV 경화 수지에 UV 흡수제를 첨가하는 단계(S410), UV 경화 수지를 PC 필름에 도포하는 단계(S420), 및 도포된 UV 경화 수지를 경화시키는 단계(S430)를 포함할 수 있다.

S410 단계에서, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제를 첨가할 수 있다. 여기서 UV 흡수제는 benzotriazole계(흡수범위 300 ~385nm)를 사용하고, 그 첨가되는 비율은 1 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.

S420 단계에서, UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지를 PC 필름에 도포 또는 코팅할 수 있다. 이때, UV 흡수제가 첨가된 UV 경화 수지는 PC 필름의 일면에 도포될 수 있는데, 마이크로 프리즘이 형성된 반대쪽 면에 도포될 수 있다.

여기서 사용되는 도포 방법으로는 예컨대, 바코트법, 스크린 인쇄법, 리버스 코트법, 그라비어 코트법, 롤 코트법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 등이 될 수 있다.

S430 단계에서, 특정 파장의 UV를 조사하여 도포된 UV 경화 수지를 경화시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법을 나타내는 제2 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 재귀반사 시트의 제조 방법은 UV 경화 수지에 UV 흡수제와 광 개시제를 첨가하는 단계(S510), UV 경화 수지를 PC 필름에 도포하는 단계(S520), 및 도포된 UV 경화 수지를 경화시키는 단계(S530)를 포함할 수 있다.

S510 단계에서, UV 경화 수지에 기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제와 광 개시제를 첨가할 수 있다. 여기서 UV 흡수제는 benzotriazole계(흡수범위 300 ~385nm)를 사용하고, 그 첨가되는 비율은 1 중량% 이하로 첨가되며, 광 개시제는 0.1 ~ 5 중량% 범위 이내로 첨가되는 것이 바람직하다.

S520 단계에서, UV 흡수제와 광 개시제가 첨가된 UV 경화 수지를 PC 필름에 도포 또는 코팅할 수 있다. 이때, UV 흡수제와 광 개시제가 첨가된 UV 경화 수지는 PC 필름의 일면에 도포될 수 있는데, 마이크로 프리즘이 형성된 반대쪽 면에 도포될 수 있다.

여기서 사용되는 도포 방법으로는 예컨대, 바코트법, 스크린 인쇄법, 리버스 코트법, 그라비어 코트법, 롤 코트법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 등이 될 수 있다.

S530 단계에서, 특정 파장의 UV를 조사하여 도포된 UV 경화 수지를 경화시킬 수 있다. 이때, 광 개시제의 흡수 파장에 따라 조사되는 UV의 파장이 달라질 수 있는데, 광 개시제의 흡수 파장 영역 대역과 UV의 파장 영역 대역이 일치되도록 한다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 마이크로 프리즘
120: 베이스 필름
120: UV 경화 수지

Claims (12)

1. UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트에 있어서,
   저면에 다수 개의 마이크로 프리즘들이 규칙적으로 형성되는 베이스 필름; 및
   기 설정된 비율로 UV 안정제 또는 UV 흡수제가 첨가되어 상기 다수 개의 마이크로 프리즘들이 형성되어 있는 상기 베이스 필름의 반대쪽 일면에 코팅되는 UV 경화 수지;를 포함하며,
   상기 베이스 필름과 상기 UV 경화 수지 간에 별도의 점착층없이 직접 접촉하여 상기 재귀반사 시트가 커팅되더라도 상기 베이스 필름에 접촉된 상기 UV 경화 수지에서 버(Burr)의 발생을 억제시키며,
   상기 UV 경화 수지는 폴리 우레탄(poly urethane) 계열이 사용되며,
   상기 UV 경화 수지는 기 설정된 비율로 상기 UV 흡수제와 기 설정된 광 개시제가 첨가되어 상기 베이스 필름의 일면에 코팅되며,
   상기 광 개시제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 0.1 ~ 5 중량% 범위 이내의 기 설정된 비율로 첨가되고,
   조사되는 UV의 파장 영역 대역은 상기 기 설정된 광 개시제의 흡수 파장 영역 대역과 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 UV 흡수제는 자외선을 흡수할 수 있는 흡수범위가 300 ~385nm인 benzotriazole계를 사용하는 것을 특징으로 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 UV 흡수제는 상기 UV 경화 수지에 대비하여 1 중량% 이하의 기 설정된 비율로 첨가되는 것을 특징으로 하는 UV 차단 기능을 갖는 재귀반사 시트.
   
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