KR970003758B1 - 배킹필름을 구비한 역반사시이트 - Google Patents

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미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
챨톤 헨리 다이츠
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Description

배킹필름을 구비한 역반사시이트
제1도는 거울성 반사층의 뒷면에 직접 배킹필름을 라미네이트한 본 발명의 매립렌즈 역반사시이트의 일부에 대한 횡단면도.
제2도는 접착제층과 제거식라이너가 배킹필름의 뒷면에 부착된 본 발명의 일실시예의 일부에 대한 횡단면도.
제3도는 접착수단으로서 배킹필름을 사용하여 금속기질에 접착시킨 본 발명의 다른 실시예의 일부에 대한 횡단면도.
제4도는 미세구의 앞면에 배열된 투명접착제층을 구비하고 있으며, 외부에서 볼수 있는 스티커인 윈드시일드의 내부에 접착된 본 발명의 일실시예의 일부에 대한 횡단면도.
본 발명은 역반사시이트에 관한 것으로서, 구체적으로 배킹필름, 즉 시이트의 물성을 강화하거나 개량하는 필름등이 결합된 시이트에 관한 것이다.
마이크로렌즈계 역반사시이트는 당해 기술분야에 공지되어 있다. 이러한 시이트중 하나는 대략 단일층으로 배열된 투명 미세구가 스페이싱층을 덮고 있는 미세구 뒷면의 거울성 반사층에 의해 투명 바인더 또는 스페이싱층에 적어도 부분매립된 매립-렌즈시이트이다. 매립 렌즈시이트의 예는 미합중국 특허 제2,407,680호(Palmquist등) 및 제4,511,210호(Tung등)에 개시되어 있다. 일반적으로 하나이상의 투명한 커버층이 미세구의 앞면에 배열되어 있다. 미세구가 바인더층에 부분적으로만 매립되어있는 경우에, 미세구의 앞면은 커버층에 매립되어 있다. 이러한 커버층은 역반사에 필요한 광학적 관계를 위해 구비된 것이며 인성, 내후성 및 내스크래치성을 가진 중합체 커버필름에 의해 제공되는 것과 같이 시이트에 보호표면을 제공할 수도 있다. 또한 커버필름 대신에, 대략 투명한 접착제층이 미세구의 앞면에 제공되기도 하는데, 이러한 접착제는 시이트가 자동차외부에서 보이도록 시이트를 자동차창의 내부에 고정시키는데 사용된다.
매립렌즈시이트가 유리한 것은 미세구가 시이트내에 매립되어 있고 시이트 앞면의 건습에 관계없이 입사광선의 촛점이 거울성 반사층에 있기 때문이다. 즉 이러한 시이트는 많은 용도에 사용되는데, 예를들면 교통표지판, 자동차번호판등에 개량된 가시도를 제공한다. 이러한 시이트는 거울성반사층의 뒷면에 제거식 보호라이너에 의해 커버된 접착제층을 가진 고체인 경우도 있다. 사용시에, 라이너를 제거하고 시이트를 접착제에 의해 소정기판에 접착한다.
고휘도 또는 효율적인 역반사를 성취하기 위해서는, 경우에 따라서 초고밀도를 가진 미세구를 사용하여 역반사시이트를 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 시이트를 구비한 최종제품, 예를들면 자동차번호판 등의 제조시는 물론 장시간 옥외노출시에는 접하는 조건에서 미세구, 스페이싱층 및 거울성반사층의 칫수 관계가 일정하게 유지되도록 스페이싱층에 부서지기 쉬운 경화 물질을 사용해야 한다. 또한 이러한 형태의 역반사시이트는 얇게 필름처럼 할 수 있다. 이러한 이유들때문에, 시이트는 일반적으로 취급시에 상당한 주위가 요구되며 부각, 예를들면 문자, 숫자 또는 기타표시 등의 윤곽을 따라 균열이 발생하는 것을 방지하는 웰을 부각할 수 없다. 이러한 균열을 미관상 바람직하지 못할뿐 아니라 시이트를 약화시키기 때문에 환경적 열화를 더욱 용이하게 한다.
미합중국 특허 제3,176,584호(DeVries 등)에는 시이트에 강화층을 결합시킬 수 있다고 기술되어 있다. 강화층은 바인더 또는 미세구가 매립된 스페이스 피복물질과 유사한 조성물로 할 수 있으며 스프레이법, 즉 용매피복법 등에 의해 거울성반사층의 뒷면에 도포할 수 있다. 상기 특허에 개시된 예에는 메틸 메티크릴레이트, 가요성 레폭시수지, 클로로-설폰화폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트수지, 에틸셀룰로오즈, 및 셀룰로오스 아세테이트-부티레이트 등이 있다. 상기 특허에는 상기 강화층이 반사층에 도포된 경우에 강화층이 평면을 형성한다는 사실 이외에 이 강화층의 장점 또는 유용성에 대해서는 전혀 언급되어 있지 않다. 역반사시이트의 거울성반사층은 일반적으로 0.06μ 정도로 얇으며, 시이트가 유용한 역반사를 행하도록 미세구에 대하여 특정관계로 배열되어야 한다. 거울성 반사층은 일반적으로 상기한 바와 같이 얇기때문에, 상당히 부스러지기 쉬워서 스페이싱층에 대한 보호를 거의 행할 수 있다. 따라서, 이 시이트는 거울성반사층과 강화층인 스페이싱층간의 방해작용으로 인해 역반사시이트을 손상시킬수 있다. 이러한 방해작용은 스페이싱층을 변형시킬 정도의 고함량용매 또는 고온에서 강화층이 도포되는 경우에 특히 두드러진다.
미합중국 특허 제3,936,567호(Vesely)에는 내부지지층으로 표시된 부재가 증간접착제층에 의해 거울성반사층의 뒷면에 접착되어 있는 매립렌즈 역반사시이트가 설술되어 있다. 상기 문헌에 의하면, 내부지지층은 폴리비닐 클로라이드필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트필름, 폴리에틸렌필름, 나일론필름, 폴리 프로필렌필름등의 물질로 구성되며, 두께는 일반적으로 5 내지 15밀 정도이다. 상기 문헌에 의하면, 중간접착제층에 의해 지지층을 거울성반사층에 접착시키면, 접착제의 비용이 증가함은 물론 시이트의 체적이 증가하여 시이트가 두꺼워지기 때문에 로울링이 곤란해지는 단점이 발생한다.
미합중국 특허 제3,877,786호(Booras등)에는 제품전체를 지지 및 강화시키는 배킹 또는 강화부재를 구비한 역반사시이트가 기술되어 있다. 상기 특허에 개시된 배킹물질의 예에는 주름진 종입오드, 유리섬유에 의해 강화된 프라스틱 라미네이트, 및 금속플레이트 등이 있다. 강도가 증가된 반사필름은 다색오우버 코우트 도포용 시이트를 반사표면에 정합시키는데 상당히 바람직하다. 그러나, 증가된 강도는 트래픽코운 등과 같이 평탄하지 않읕 기판에 역반사시이트가 부각되거나 접착되는 경우에는 바람직하지 않다. 또한, 참고문헌에서 분명하게 언급하지는 않았지만, 상기 문헌에 개술된 강화부재는 중간접착제층에 의해 거울성 반사층에 접착시켜야 할 것으로 생각된다.
본 발명은 고도의 가요성, 개량된 부각성, 고도의 내충격성, 고도의 내인열성, 및 증가된 인장강도를 가지는 역반사시이트를 제공한다. 이 시이트는 제거식 실시예 등과 같이 다양한 특정용도에 사용할 수 있는 고도의 접착성를 가지며, 어떤 실시예에서는 부가의 압감접착제를 사용하지 않고도 금속등의 기질에 열적으로 자가접착시킬수 있기 때문에 자가접척제와 릴리이즈라이너 등이 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 이러한 시이트는 취급시에 특별한 주의가 요구되지 않을 정도의 충분한 안정성을 가지며, 토울 또는 시이트형태로 플렉소그래픽프린트, 읍셋프린트 또는 스크린프린트 등의 프린트를 할 수 있고 다이커팅 등에 의해 소정패턴으로 정교하게 커트할 수 있다.
요약하면, 본 발명에 의한 신규의 역반사시이트는 하기 1) 내지 4)를 포함하는 미세구계 역반사시이트이다 : 1)대략 단일층으로 배렬된 투명미세구, 2)매세구를 지지하거나 적어도 부분적으로 매립된 투명바인더 또는 스페이싱층, 3)미세구 뒷면의 스페이싱 층을 덮고 있는 거울성 반사층, 및 4)배킹필름, 투명미세구는 일반적으로 유리하다. 스페이칭층은 거울성반사층과 미세구가 역반사를 위한 소정배열관계로 유지되도록 그 구성을 유지하려는 경향이 있는 열경화성 물질이다. 일반적으로 시이트는 부분적으로 매립된 미세구의 정면에 배열된 하나이상의 투명커버층을 부가로 포함한다. 이러한 커버층은 역반사에 필요한 광학관계를 완비한 것이며, 시이트의 보호 작용을 수행할 수도 있다. 적합한 커버층의 예에는 내후성 및/또는 내스크래치성 중합체커버필름, 또는 창의 반대면에서 볼 수 있도록 창스티커형태로 창문에 시이트를 접착시킬수 있는 대략 투명한 접착제층이 있다. 본 발명에 의하면, 배킹필름은 거울성반사층의 뒷면에 직접 자가접착된다. 즉, 본 발명의 장점은 역반사시이트의 관학적 특성에 의한 방해, 즉 배킹필름이 광학적으로 비기능화되는 일없이 성취할 수 있다는 것이다. 배킹필름은 거울성반사층에 접착하기전에 형성시키거나 사출에 의해 반사층위에 직접 형성시킴으로써 예비성형시킬수 있다.
배킹필름은 본 명세서에서 자가접착층으로 인용한 적어도 하나의 층을 포함한다. 거울성반사층에 직접(즉, 부가의 접착제없이) 접착되는 자가접착층은 상당히 열가소성 및 비탄성이며, 바람직하게는 사출성인 중합체로서, 폴리에틸렌, 바람직하게는 대부분 적어도 하나의 에틸렌 또는 프로필렌과 소량의 적어도 하나의 극성공단량체로 구성되는 단량체의 하나이상의 공중합체, 또는 (a)하나이상의 다른 중합체와 (b)하나이상의 공중합체 또는 폴리에틸렌 또는 그러한 공중합체와 폴리에틸렌의 조화물로 구성되는 혼합물로서, 대부분이 에틸렌 및/또는 프로필렌인 혼합물로 구성되는 중합체로 이루어진다. "비탄성"이란 자가접착층이 실온에서 신장되었다가 신장력이 제거되면 초기의 차원으로 회복되지않는 경향을 의미한다. 자가접착층은 일반적으로 500미만의 용융지수를 가지는 한편, 150미만의 용융지수를 가지는 중합체가 바람직하고, 20미만의 용융지수를 가지는 중합체가 바람직하고, 20미만의 용융지수를 가지는 중합체가 가장 바람직하다. 상기 기준 이하의 용융지수를 가지는 중합체는 사출이 용이하며 고온에서의 내연화성도 우수하다.
필요에 따라서, 배킹필름은 적어도 하나의 부가층, 예를들면 자가접착층의 뒷면, 즉, 거울성반사층에 접착된 대향면에 배열된 강화층을 포함할 수도 있다. 이러한 강화층에 사용할 수 있는 나일론 및 폴리에스테르가 있다.
본 발명의 역반사시이트는 배킹필름이 부착되지않은 유사 사이트보다 취급이 상당히 용이하다. 증가된 인장강도 및 우수한 내인열성으로 이하여 이러한 사이트 취급할때 특별한 주의를 기울일 필요가 거의 없게 되었다. 또한, 배킹필름은 시이트의 체적을 증가시키지만 여전히 로울링이 가능하기 때문에 작업이 더욱 용이해진다. 본 발명의 시이트는 로울 또는 시이트형태로 플렉소그래픽프린터, 스크린프린터, 또는 옵셋프린트등에 의해 프린트 가능함은 물론 다이커팅에 의해 문자, 숫자등의 소정형태로 정교하게 커트될 정도의 충분한 체적을 가진다.
본 발명에 의한 배킹필름을 사용하면 특히 저온에서의 내충격성이 증가되고, 배킹필름이 부착되는 역반사시이트의 부각성이 개량된다. 또한, 실시예에 있어서는 본 발명의 역반사시이트를 다른 접착제없이 금속표면 등의 기판에 직접 열라미네이트하여 자동차 번호판 또는 교통표지판을 제조할 수 있다. 이러한 경우에, 배킹필름은 접착수단으로서 작용하여 자가접착결함을 기판에 형성하기 때문에 접착제 및 릴리이즈라이너의 비용을 절감할 수 있다. 또한, 배킹필름은 접착제-상용성 표면을 제공하기 때문에, 거울성 반사층에 대한 접착강도가 충분하지 않은 접착제도 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 배킹필름은 거울성반사층에 통상사용되는 물질에 대한 효과적인 자가접착성를 가지기 때문에 중간접착증의 필요성과 접착제 및 이것을 사용하는데 드는 비용을 삭감할 수 있을뿐만 아니라, 인장강도, 고도의 내인열성, 고도의 내충격성 및 냉온(즉, -40℃)에서의 특성보존성등의 믈성이 제공된다는 점에서 종래의 것과는 다르다.
본 발명의 바람직한 결과는 역반사시이트의 거울성반사층의 뒷면에 적어도 하나의 자가접착층을 포함하고, 경우에 따라서는 하나이상의 부가층, 예를들면 자가접착층의 뒷면, 즉 거울성반사층에 직접접착된 자가접착층의 대향면상의 강화층을 포함하는 배킹필름을 직접부착함으로써 얻었다.
자가접착층은 상당히 열가소성 및 비탄성이며, 바람직하게는 사출성인 중합체로서, 폴리에틸렌, 바람직하게는 대부분 적어도 하나의 에틸렌 또는 프로필렌과 소량의 적어도 하나의 극성공단량체로 구성되는 단량체의 하나이상의 공중합체로 구성되는 중합체로 이루어진다. 공단량체는 극성이 바람직하며, 예를들면 O 또는 N, 또는 이들의 혼합물을 함유하여 일반적으로 알루미늄 등의 금속인 거울성반사층에 대한 공중합체의 접착력을 개량하는 것이 바람직하다. 예를들면, 아크릴산, 메타크릴산, 에틸아크릴레이트 및 비닐아세테이트가 있다. 또한, 자가접착층은 (a)하나이상의 다른 중합체와 (b)하나이상의 전술한 공중합체 또는 폴리에틸렌 또는 전술한 공중합체와 폴리에틸렌의 조화물을 포함하는 혼합물로 구성되고, 혼합물의 대부분은 에틸렌 및/또는 프로필렌이다. 자가접착층은 일반적으로 500미만의 용융지수를 가지며, 150미만이 바람직하고, 20미만이 가장 바람직하다. 상기 기준이하의 용융지수를 가지는 중합체는 사출을 용이하게함은 물론 고온에서의 내연화성이 우수한다.
적정한 가격으로 시판되고 있는 다음과 같은 다수의 적합한 중합체들이 있다.
Figure kpo00001
* 총공단량체(소량의 비닐아세테이트를 포함하는 것으로 추정)
** 정확한 조성은 밝혀지지 않음
상기 각 중합체는 -40℃ 정도의 저온에서 탁월한 가용성을 가지며, 광범위한 접착성, 거울성반사층에 대한 자가접착층, 및 상기 온도에서의 소정의 강도 및 인성을 가진다. 따라서, 상기 중합체로 제조한 배킹필름은 옥외용, 예를들면 자동차번호판 또는 고속도로 표지판으로 사용할 역반사시이트에 부착할 수 있다.
자가접착층은 아연, 나트륨 또는 칼륨등의 양이온에 의해 가교결합된 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 가교결합중합체는 경우에 따라서 "이오노머공중합체"로 칭하기도 한다. 이러한 이오너머공중합체는 거울성반사층에서 볼수있는 것과 같은 금속에 대한 우수한 접착력을 가지며 개량된 인장강도를 가지는 것으로 생각된다. 아연과 가교결합된 이오노머공주파수는 내후성이 우수하고 습기불침투성이 우수하여, 다른형태의 이오노모공중합체 보다 금속에 대한 접착성이 일충 우수하기 때문에 더욱 바람직하다. 바람직한 시판 이오노머 폴리에틸렌공중합체는 SURLYN 브랜드 1706수지로서, 이것은 대부분의 에틸렌과 아연이온과 가교결합된 소량의 메타크릴산과의 공중합체이다. 이 중합체는 시이트에 인성을 부여하기 때문에 부각성시이트에 특히 바람직하다.
(a) 하나이상의 다른 중합체와 (b)하나이상의 전술한 공중합체 또는 폴리에틸렌 또는 상기 공중합체와 폴리에틸렌의 조화물을 포함하며, 그중 대부분이 에틸렌 및/또는 프로필렌인 혼합물을 비용을 절약하고 다른 물성, 예를들면 우수한 인장강도 또는 고도의 내충격성을 가지는 배킹필름을 제조하는데 사용할 수 있다. 폴리에틸렌을 포함하는 혼합물의 경우에, 다른 중합체는 거울성반사층에 대한 자가접착층을 개량할 수 있도록 극성인것이 바람직하다.
자가접착제층은 또한 거울성반사층에 대한 자가접착력에 바람직하지 않은 방해작용을 행하지 않는 안료등의 착색체, 강화제인 유리섬유등의 충전제, 또는 안정제 등과같은 첨가제를 포함할 수도 있다.
본 발명, 즉 소정의 물성을 가지는 역반사시이트의 잇점은 다양한 기술로 제조한 배킹필름을 사용하여 성취할 수 있다. 본 발명의 배킹필름은 사출 또는 용매캐스팅에 의해 예비성형한뒤, 열라미네이트와 등에 의해 거울성반사층의 뒷면에 접착하거나, 배킹필름을 거울성반사층에 직접 형성시킬 수 있기 때문에, 중간제조단계를 거치지 않아도 된다. 배킹필름은 예비성형한후, 부서기기 쉬운 거울성반사층에 대해 충격을 주지않는 방법으로 거울성반사층에 접착하는 것이 바람직하다. 배킹필름이 자가접착층과 강화층을 모드 포함하는 경우에는, 예비성형한후 거울성반사층에 열라미네이트화하고, 에틸렌/아크릴산 공중합체의 자가접착층과 폴리프로필렌의 강화충을 포함하는 배킹필름은 공사출에 의해 거울성반사층에 직접 형성시킬수 있다.
배킹필름은 용액캐스팅하는 것보다 사출하는 것이 바람직하며, 이렇게 함으로써 용매의 비용을 삭감함은 물론 용매사용으로 인한 오염을 방지할 수 있다. 또한, 용매 캐스트필름의 건조시에 초래되는 시간지연이 제거되기 때문에 사출법은 생산속도를 보다 신속하게 한다. 또한, 배킹필름을 거울성반사층에 직접 형성시키려고 하는 경우에는 용매가 거울성반사층을 통해 누출되어 스페이싱층을 변형시킴으로써 형성되는 시이트의 역반사시이트을 손상시키는 위험을 방지하기 위해서 용매캐스트법보다는 사출법이 바람직하다.
경우에 따라서, 거울성반사층에 대한 배킹필름의 접착력은 코로나방전등의 공지된 표면개질처리볍으로 프라이밍함으로써 개량할 수 있다. 폴리에틸렌 배킹필름은 거울성반사층에 대한 충분한 접착을 행하기 위해 상기한 바와같은 처리가 필요하기 때문에 상기한 바와같은 프라이밍이 필요없고 강도 및 인성면에서 보다 우수한 에틸렌 및/또는 프로필렌의 전술한 공중합체보다는 바람직하지 못하다.
전술한 바와같이, 배킹필름은 자가접착층과 더불어 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 이러한 층은 나일론, 폴리프로필렌, 아크릴로니틀린/부타디엔/스티렌, 폴리카보네이트, 또는 유리 충전중합체로 구성되는 강화층으로 할 수 있다. 2축 연신 폴리에스테르를 사용하여 미합중국 특허 제3,188,266호(Charbonneau등)에 기술된 방법으로 처리하면 자가접착층과 폴리에스테르 강화층간에 효과적인 접착을 행할 수 있다. 이러한 배킹필름을 사용하여 특별한 인장강도 및 내인열성 등과 같은 소정이 특성을 가진 역반사시이트 또는 거의 비신축성인 시이트를 제조할 수 있다. 어떤 경우에, 배킹필름은 자가접착층과 더불어 2개의 층을 포함할 수 있다. 예를들면, 차례로 자가접착층, 그 뒷면의 나일론 강화층 및 강화층 뒷면의 자가접착층과 동일한 특성을 가지는 제3층으로 구성되는 배킹필름은 나일론 강화층에 의해 부여된 특정강도는 물론 제3층의 특정표면특성, 예를들면 금속에 대한 자가접착층을 갖는다.
배킹필름과 전체시이트의 두께가 얇은 것은 비용절감은 물론, 적은 부피의 시이트를 로울형태로 보다 용이하게 로울링할 수 있고, 대부분의 용도에 있어서 시이트가 얇을수록 작업성이 용이하기 때문에 바람직하다. 본 발명의 배킹필름의 총두께는 125㎛(5밀) 미만이 바람직하고, 75㎛(3밀) 미만이 더욱 바람직하다.
완성된 역반사시이트의 배킹필름의 최적내인장성, 인장강도등은 최종구조물의 용도에 따라 결정된다. 예를들면, 경우에 따라서, 유용한 배킹필름은 합성역반사시이트를 교통코운 또는 불규칙표면에 부착하기위해 충분히 신장시킬 수 있도록 연신 시켜야 한다. 신규이 역반사시이트를 자동차 번호판등에 부착시키고자 하는 경우에도 우수한 신감성이 필요하다. 암/수 다이의 일반적인 조전에서 균열됨이 없이 최소한 2.5mm의 깊이로 부각하기 위해서는, 일부의 배킹필름을 포함한 역반사시이트를 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 50%, 더욱 바람직하게는 적어도 200%를 연신시켜야 한다. 또한, 시이트의 인장강도는 부각전에 표면에 부착된 시이트가 "잡아늘임(tenting)"등에 의해 부각윤곽으로부터 탈라미네이트될 정도로 높지않아야 한다. 따라서, 시이트를 통상의 압감접착제에 의해 표면에 장착시키는 경우에, 역반사시이트는 50% 연신시키고 5분간 이완시킨 후의 인장이완력이 2300 N/m-폭이하, 바람직하게는 1000 N/m-폭이하, 더욱 바람직하게는 700 N/m-폭이하일 정도로 인장이완력이 충분히 낮아서 부각후에 시이트가 부각윤곽에 남아있도록 하여야 한다. 이러한 시이트를 본 명에서에서는 비탄성이라고 인용하였다. 본 발명의 배킹필름을 역반사시이트에 부착함으로써 이러한 배킹필름이 없는 유사시이트보다 일층 깊이 부각할 수 있다. 경우에 따라서, 고밀도의 미세구 또는 균열없이 부각할 수 없는 부서짐성 스페이싱층을 가지는 역반사시이트는 본 발명에 따라 배킹필름을 부착할 경우에 만족할만한 부각을 행할 수 있다.
역반사시이트가 제거식 구조물로 사용될 경우에, 예를들면 시이트가 자동차측면등의 기판에 임시로 부착되었다가 제저될 경웨, 배킹필름은 역반사시이트에 고인장강도 및 내인열성을 부여하여 시이트와 기판간의 접착제결합강도를 증가시킴으로써 찢어지는 일없이 시이트를 용이하게 제거할 수 있도록 하여야 한다. 그러나, 시이트 전체는, 특히 주름진 물질 및 리벳등으로 제조된 트레일러의 측면과 같은 물질표면에 부착될 경우에는, 적어도 50%의 신장율을 발휘하여 가요성인것이 바람직하다. 이러한 배킹필름에 의한 탁월한 접착제 사용성으로 인하여 역반사시이트에 접착제가 확실하게 접착될 수 있는 표면을 제공함으로써 차량측면과 같은 금속 및 페인트에 제거가능하게 접착되는 각종 접착제를 사용할 수 있게 된다.
제1도에는 매립렌즈형 역반사시이트(14)의 거울성반사층(12)에 직접 라미네이트된 배킹필름(10)이 도시되어 있다. 거울성반사층(12)는 두께 약 100nm인 증기피복알루미늄, 은 등의 박층이다. 배킹필름(10)의 자가접착층(16)은 압감접착제등의 중간접착제없이 거울성반사층(12)에 직접 자가접착된다. 자가접착층(16)의 앞면 또는 거울성반사층(12)의 뒷면은 라미네이트전에 코로나처리하여 그들간의 접착력을 개량하는 것이 바람직하다. 배킹필름(10)은 나일론등의 강화층(18)을 부가로 포함할 수 있다. 또한 도시된 역반사시이트는 투명스페이싱층(22)에 부분매립된 단일층의 미세구(20)와 층(24),(26)을 포함하는 2중층 커버필름을 포함한다.
본 발명의 역반사시이트는 열활성접착제, 압감접착제, 용매 활성접착제등의 다양한 접착제에 의해 피복가능한 접착성표면을 제공하는데 사용할 수 있다. 이것은 특정의 접착제가 거울성반사층에 점착되지 않거나 서로 비상용성인 경우에 특히 유리한다. 제2도는 투명 스페이싱층(32)에 매립된 단일층의 미세구(20), 투명 커버필름(34)와 거울성반사층(12)을 포함하는 역반사시이트(30)을 예시하는 일실시예이다. 역반사시이트(12)의 뒷면에는 자가접착층(36)을 포함하는 본 발명의 배킹필름이 라미네이트와 되어있다. 접착제(38)은 자가접착제층(36)의 뒷면에 부착되었고 그 위에는 보호용 리리이즈라이너(40)이 부착되어 있다. 배킹필름의 뒷면은 접착제를 도포하기전에 코로나처리하여 배킹필름에 대한 접착제(38)의 접착력을 개량하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제거식 실시예는 배킹필름의 뒷면을 제거가능한 접착제, 즉 고착을 행하나 기판에 제거가능한 결합을 행함과 동시에 소정의 결합수명을 가지는 접착제로 회복함으로써 제조할 수 있다. 본 발명의 잇점은 역반사시이트를 기판에 대한 접착제의 경합강도 이상의 내인열성 및 인장강도를 발휘하도록 제조함으로써, 시이트를 기판으로부터 깨끗이 제거할 수 있는 한편, 시이트가 충분히 가용시이며 제품표면에 부착가능할 정도의 충분한 연신성을 가지게 할 수 있다는 것이다. 또한, 경우에 따라서는 접착제가 알루미늄, 강찰 또는 페이트표면등에 대하여 배킹필름에 우선적으로 접착됨으로써 박리력인 가시에 역반사시이트와 함께 접착제가 제거된다는 사실로 밝혀내었다.
본 발명의 또다른 잇점은 본 발명의 배킹필름을 부착한 역반사시이트가 부가의 접착제없이 각종기판에 접착될 수 있다는 것이다. 제3도는 역반사시이트(41)이 자가접착층(36)을 포함한 배킹필름에 의해 금속기판(42)에 직접접착된 일실시예이다. 역반사시이트(41)은 알루미늄번호판 또는 표지 블랭크 등의 기판(42)에 직접 열라미네이트와 할 수 있기 때문에, 접착제층 및 1회 사용후에 버려야하는 릴리이즈라이너의 부착/제거가 필요없다. 에틸렌/아크릴산 공중합체로 구성되는 배킹필름은 알루미늄표면에 5000 N/m-폭 정도의 높은 박리강도를 가지는 결합을 형성한다. 따라서, 부착시에 이러한 시이트들은 잡아늘임에 대한 저항성이 크다.
제4도는 역반사창스티커로서 사용된 본 발명의 일실시예(44)이다. 창스티커(44)는 투명스페이싱층(32)에 매립된 단일층의 미세구(20), 거울성반사층(12), 대략 투명한 접착제(48) 및 자가접착층(36)과 강화층(49)를 포함하는 배킹필름(46)으로 구성된다. 레전드(50), 예를들면 플렉소그래픽프린트 잉크이미지는 접착제층(48)을 부착하기전에 단일층의 미세구(20)의 앞면과 스페이싱층(32)에 프린트 된다. 스티커는 창의 반대측면에서 볼수 있도록 접착제(48)에 의해 자동차(도시하지 않음)의 윈드시일드(52)의 내측과 같은 창의 표면에 접착한다. 이러한 경우에, 배킹필름(46)은 1)특별한 주의를 기울이지 않고 취급할 수 있도록 역반사시이트에 충분한 인장강도, 내인열성 및 체적을 부여하고, 그 위에 프린트된 이미지, 접착제 및 릴리이즈라이너를 보유하기에 충분한 체적을 가지며, 소정크기로 커트되고, 2)일단 스티커가 윈드시일드(52)에 부착되면 연마작용과 윈드시일드 세척에 사용되는 세척제로부터 거울성반사층을 보호한다. 이러한 구조물을 접착시킬수 있는 투명기판의 예에는 유리, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 강화 또는 가소화된 폴리비닐클로라이드가 있다.
다음에 실시에에 의거하여 본 발명을 설명한다.
시험
하기의 방법들을 사용하여 하기 실시예들의 역반사시이트를 평가하였다.
인장강도 및 신장율
실시예의 역반사시이트에 대한 인장강도 및 총신장율은 ASTM 시험법 D882-80a에 의거하여 시험하였다.
부각성
역반사시이트를 표시된 바와같이 0.8mm의 두께를 가지는 자동차번호판의 연성알루미늄블랭크레 압감접착제에 의해 접착시키거나 직접 자가접착층시켰다. 이러서 블랭크를 암/수부각 다이를 사용하여 부각하여 부각 깊이가 각각 1.3, 1.5, 1.8, 2.0, 2.3 및 2.5mm인 6개의 o자 도형을 형성시켰다. o자 도형의 높이는 7.7㎝, 직경은 3.1㎝이고, 스트로크폭은 0.7㎝ 이었다. 부각도형의 에지에서의 경사도는 0.35(1.3mm 깊이에서) 내지 0.7(2.5mm 깊이에서)이었다.
실시예 1
대부분이 에틸렌단량체와 아연염과 가교결합된 메타크릴산 단량체로 구성되며 약 0.7의 용융지수를 가지는 사출성, 열가소성의 고분자량이 오노머공중합체인 100부의 SURLYN 1706을 약 2.0부의 자외광흡수제, 1.5부의 중합체성 힌더드아민 및 0.1부의 산화방지제로 구성되는 기후안정제계와 혼합하였다. 기후안정제계는 중합체의 물성, 즉 그것의 접착력 또는 그것으로 제조한 필름의 강도에 영향을 주지않는 것이다. 안정화된 공중합체를 압축비가 3 : 1인 단일 플라이트스크류를 사용하여 6.3㎝의 사출기로부터 40.6㎝의 다이를 통해 2축-연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 캐리어 웨브상에 사출하였다. 영역 1 내지 5의 사출온도는 각각 190℃, 260℃, 273℃, 264℃ 및 264℃이었고 네크와 다이립은 270℃로 유지하였다. 사출기 스크류속도는 30rpm, 필름의 테이크어웨어 속도는 27.4m/min가 되도록 하여 약 50μ의 필름캘리퍼를 형성시켰다. 이러한 사출기 조건에서, 안정화된 공중합체의 용융온도는 282℃로 측정되었다.
이어서, 단일층의 유리 미세구; 폴리비닐부티랄, 우레아포름 알데히드경화제, 및 폴리에스테르 가소제로 제조한 스페이싱층; 증기 피복 알루미늄제 거울성반사층; 및 광택성릴리이즈 피복층은 가진 종이캐리어상의 포화 폴리에스테르 멜라민투명 커버필름을 포함하는 매립렌즈 역반사시이트의 거울성반사층 뒷면에 사출필름을 직접 열라미네이트화하였다. 열라미네이트화는 28,000 N/m-폭 압력하에 140℃로 가열된 강철로 울러와 경질 고무닙로울 사이에서 9.1m/min의 속도로 수행하였다. 배킹필름은 강철로울러와 접촉하고 역반사시이트는 고무닙로울과 접촉하였다.
종이와 PET 캐리어를 제거한 후, 뒷편, 즉 배킹필름의 노출면을 235watts/㎡/min의 코로나방전으로 표면처리하고 릴리이즈라이너에 피복된 접착제층을 그위에 라미네이트하였다.
형성된 역반사시이트를 보관하기 위해 로울형태로 감았다. 시이트는 휘거나, 즈름지거나, 또는 탈라미네이트화되는 일없이 잘 감기었다. 이 시이트를 이하에서는 시이트 A로 인용한다.
시이트 A의 부각성, 인장강도, 및 신장율을 전술한 방법에 따라 시험하고 역반사시이트가 배킹필름을 포함하지 않는 것을 제외하고는 동일하게 제조된 시이트 B의 샘플과 비교하였다.
시이트 A는 2,600 N/m-폭의 인장강도와 55%의 신장율을 가지는 것으로 측정되었으며, 부각한 후에 육안으로 관찰하였을때 2.5mm의 부각 깊이에서도 전혀 균열이 일어나지 않았다. 시이트 B는 1,900 N/m-폭의 인장강도와 8%의 신장율을 가지는 것으로 측정되었으며, 1.5mm의 부각깊이에서 상당한 균열이 일어났기 때문에, 부각성이 불충분한 것으로 간주되었다.
실시예 2
접착제를 배킹필름의 뒷면에 도포한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 역반사시이트를 제조하였다. 그대신, 시이트를 알루미늄도금 블랭크에 직접 열라미네이트와 하였다. 실시예 1에 설명한 라미네이트와 조건하에서 알루미늄 블랭크를 가열된 강철로울과 접축시켜서 라미네이트화를 수행하였다.
이 구조물을 실시예 1에서와 같이 부각하였다. 시이트는 2.5mm의 부각깊이에서도 전혀 균열이 일어나지 않는 것으로 관찰되었다.
실시예 3
약 91부의 에틸렌단량체와 9부의 아크릴산단량체로 구성되며, 약 10의 용융지수를 가지는 열가소성, 사출성의 고분자량 공중합체인 100부의 PRIMACOR 3440을 약2.0부의 자외광흡수제, 1.5부의 중합체성 힌더드아민, 및 0.1부의 산화방지제로 구성되는 기후안정체계와 혼합하였다. 기후안정제계는 중합체의 물성, 즉 그것의 접착력 또는 그것으로 제조한 필름의 강도에 영향을 주지않는 것이다. 안정화된 공중합체를 실시예 1에서와 동일한 조건하에 사출하여 배킹필름을 제조하였다.
비닐커버필름, 단일층의 유리미세구, 실시예 1에서 사용한 것과 같은 스페이싱층, 및 증기피복알루미늄제 거울성반사층으로 구성되는 매립렌즈, 광각평탄 역반사시이트의 거울성반사층의 뒷면에 배킹필름을 열라미네이트화 하였다. 실시예 1에서와 동일한 방법 및 동일한 조건하에 라미네이트화를 수행하였다. 이 시이트를 이하에서는 시이트 C로 인용한다.
아크릴에스테르와 극성 단량체를 포함하는 저분자량 압감 접착제층을 코로나처리한 배킹필름의 뒷면에 부착하였다. 후술하는 바와같이 콘디셔닝한후, 접착제는 약 500 내지 700 N/m-폭의 릴리이즈값을 가지기 때문에 제거식 접착제로서 유용한 것으로 판단되었다.
배킹필름을 생략하고 접착제를 거울성반사층에 직접 피복한 것을 제외하고는 동일하게 제조한 대조용 샘플을 이하에서는 시이트 D로 인용한다.
두 샘플을 에칭 및 탈그리이즈된 깨끗한 알루미늄패널에 부착하였다. 이어서, 이 샘플들을 실온에서 24시간 동안 콘디셔닐 한후 80℃에서 72시간 동안 가열하여 최대로 농축하고, 실온에서 냉각하였다.
90°박리력을 인가하였을 때, 시이트 C는 알루미늄 패널로부터 조각으로 용이하게 제거되었으며, 시이트의 거의 모든 접착제가 제거되었다. 그러나, 시이트 D는 90°박리력을 인가하였을 때 접착제로부터 탈라미네이트화 되어 접착제가 거의 제거되지 않았다.
실시예 4
콘디셔닝후의 90°박리접착릴리이즈 값이 약 1400 N/m-폭인 아크릴계 압감접착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3에서와 같이 실시예 3의 시이트 C와 D의 샘플을 알루미늄패널에 부착하여 콘디셔닝 하였다.
90°박리력을 인가하였을 때, 시이트 C는 알루미늄패널포부터 한조각으로 깨끗이 제거되었으며, 이와함께 접착제도 거의 제거되었다. 그러나, 시이트 D는 작은 조각들로 찢어질 정도로 제거하기가 극히 곤란하였다.
실시예 5
0.5밀(12㎛)의 폴리에틸렌 자가접착층과 0.5밀(12㎛)의 2축 연신 폴리에스테르 테레프탈레이트 강화층을 포함하는 배킹필름을 폴리비닐 부티랄 스페이싱층에 매립된 단일층의 유리미세구와 스페이싱층 뒷면상의 증기피복알루미늄제 거울성반사층을 포함하는 역반사시이트의 거울성반사층에 직접 부착하였다.
자가접착층의 노출면을 235watts/㎡/min의 코로나 방전으로 처리하고 실시예 1에서와 동일한 조건하에 거울성반사층의 뒷면에 라미네이트와 하였다.
합성물은 오그라들거나, 주름지거나, 또는 찢어지는 일없이 용이하게 취급할 수 있을 정도의 충분한 체적, 인장강도 및 내인열성을 가졌다. 플렉소그래픽 프린트공법에 의해 합성물의 앞면에 레전드를 프린트하였다. 시인트는 우수하게 프린트되었으며, 레전드도 충분히 정교하고 변형되지 않았고, 시이트는 프린트작업시에 거의 손상됨이 없이 취급할 수 있었다. 레전드를 프린트한 후에, 릴리이즈 라이너상의 투명접착제층을 레전드위에 부착하였다. 이 구조물을 약 2inch×2inch(5㎝×5㎝)의 스티커로 키스-커팅하였다.
릴리이즈 라이너를 제거하여 스티커를 깨끗한 유리시이트에 부착하고 손으로 라미네이트화 하였다.
본 발명은 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않는한 당업자들에 의해 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (22)

  1. A)대략 단일층으로 배열된 투명미세구, B)상기 미세구를 지지함과 동시에 이것이 적어도 부분적으로 매립된 투명스페이싱층, C)상기 스페이싱층을 덮고 있는 거울성반사층, 및 D)배킹필름을 포함하고, 상기 배킹필름이 상기 거울성반사층의 뒷면에 직접 자가접착층된 적어도 하나의 자가접착층을 포함하고, 상기 자가접착층은 상기 거울성반사층에 라미네이트화 되기전에 예비성형되거나 상기 거울성반사층상에 사출된 것으로서, 열가소성이고 약 500 이하의 용융유동지수를 가지며, 폴리에틸렌; 또는 대부분의 적어도 하나의 에틸렌 또는 프로필렌과 소량의 적어도 하나의 극성 공단량체를 포함하는 하나이상의 공중합체; 또는 (a)하나이상의 다른 중합체와 (b)하나이상의 상기 공중합체 또는 폴리에틸렌, 또는 상기 공중합체와 폴리에틸렌의 조화물을 포함하며 그 대부분이 에틸렌 및/또는 프로필렌인 혼합물을 포함하고, 상기 자가접착층에 의해 인장강도가 상당히 증가된것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시이트가 상기 미세구의 앞면에 배열된 하나이상의 커버필름 또는 거의 투명한 접착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자가접착층이 적어도 하나의 에틸렌 또는 프로필렌과 적어도 하나의 극성공단량체의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 극성공단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 에틸아크릴 레이트, 또는 비닐아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자가접착층이 (a)하나이상의 다른중합체와 (b)하나이상의 상기 공중합체 또는 폴리에틸렌 또는 상기 공중합체와 폴리에틸렌의 조합물을 포함하고 그 대부분이 에틸렌 및/또는 프로필렌인 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자가접착층이 이오노머공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 자가접착층이 아연이온과 가교결합된 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  8. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 배킹필름의 두께가 약 125㎛의 이하인 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  9. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 배킹필름이 거울성반사층에 직접 자가접착되기 전에 예비성형되거나 상기 거울성반사층에 사출되는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  10. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 배킹필름이 착색제, 충전체 또는 안정제등의 첨가제중 적어도 하나를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  11. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 배킹필름이 비탄성인 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  12. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 배킹필름이 자가접착층의 뒷면에 적어도 하나의 다른층을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 배킹필름이 상기 자가접착층의 뒷면에 강화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 강화층이 적어도 하나의 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌, 또는 유리중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  15. 제13항에 있어서, 상기 자가접착층과 상기 강화층이 상기 거울성반사층에 공동사출된 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  16. 제13항에 있어서, 상기 시이트가 상기 강화층의 뒷면에 부가의 층을 포함하고, 상기 부가의 층이 폴리에틸렌; 또는 대부분의 적어도 하나의 에틸렌 또는 프로필렌과 소량의 적어도 하나의 극성단량체를 포함하는 하나 이상의 공중합체;또는 (a)하나이상이 다른 중합체와 (b)하나이상의 상기 공중합체 또는 폴리에틸렌 또는 상기 공중합체와 폴리에틸렌의 조합물을 포함하고 그 대부분이 에틸렌 및/또는프로필렌인 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  17. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 시이트가 상기 배킹필름의 뒷면에 접착제층을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  18. 제17항에 있어서, 상기 배킹필름의 뒷면이 이것에 상기 접착제가 도포하기 전에 코로나처리된 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  19. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 시이트의 배킹필름이 다른 접착제없이 물품에 대하여 자가접착결합을 수행하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  20. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 자가접착층이 대부분의 에틸렌 단량체와 약 30중량%까지의 아크릴산, 메타크릴산 또는 비닐아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  21. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 자가접착층이 열가소성이며, A)약 150이하의 용융유동지수 ; 또는 B)약 20이하의 용융유동지수중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
  22. 제1항, 제2항, 제6항 또는 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 거울성반사층이 알루미늄이고 그 두께가 약 100nm인 것을 특징으로 하는 역반사시이트.
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