JP2015504792A - 紫外線硬化性樹脂層を用いて金属効果を具現した高光沢成形シート及びその製造方法 - Google Patents

紫外線硬化性樹脂層を用いて金属効果を具現した高光沢成形シート及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、紫外線硬化性樹脂層の転写を用いて金属板材の原本パターンと反対形状の逆像パターンを形成した後、その上部に金属蒸着層を積層することによって、板紙に合紙されて実際の金属表面と同じ外観を具現できる高光沢成形シート及びこれを製造する方法に関する。

Description

本発明は、紫外線硬化性樹脂層の転写を用いて金属板材の原本パターンと反対形状の逆像パターンを形成した後、その上部に金属蒸着層を形成することによって、板紙に合紙されて実際の金属表面と同じ外観を具現できる高光沢成形シート及びこれを製造する方法に関する。
従来のシートにおいては、金属表面の質感と類似する感じを付与するために一般的にヘアライン加工されたＰＥＴを使用していたが、ＰＥＴに施されるヘアライン処理は、技術的に連続的なヘアラインしか生成されないので、具現可能なデザインが非常に制限されており、ヘアラインが不規則に存在する実際の天然金属素材に近い美麗な外観の具現が難しかった。
また、従来のシートの製造時には、ほとんどの基層にＰＶＣフィルムが使用されていたが、その理由は、シートを接着剤を通じて建築材料や家電製品に広く使用される冷延鋼板やめっき鋼板などに付着させたとき、ＰＶＣフィルムの付着力が優秀であり、価格が低いためである。
しかし、ＰＶＣフィルムは、焼却時に多量のダイオキシンを放出するが、ダイオキシンは、１９９２年に世界保健機構（ＷＨＯ）によって遺伝可能な１級発癌物質として規定されている物質であって、少量を摂取したとしても人体に蓄積され、致命的な結果をもたらす無色の発癌物質である。したがって、全世界的にＰＶＣの使用に対する規制が加えられており、高光沢シートにおいてもＰＶＣに取って代わる環境にやさしい素材に対する要求が高まっている。
一方、金属効果を出す高光沢シートの製造と関連して、韓国特許公開第２００６−７８５３０号では、鉄板及びアルミニウム板に合紙されて使用される高光沢シートを開示しながら、一面に紫外線硬化型または熱硬化型樹脂層が塗布されたＰＥＴフィルムの他の裏面にヘアライン柄層を形成し、順次的にポリエステル共重合体からなるプライマー層、アルミニウム蒸着層、ウレタン系接着剤層、熱可塑性樹脂シート層からなり、金属効果を出すことができる高光沢シートを提供している。
また、韓国公開特許第２００８−１４２６９号では、板材に合紙されて金属表面と同じ外観を示す高光沢シートであって、最上層に配置される熱または紫外線硬化性樹脂及びＰＥＴフィルムと、前記ＰＥＴフィルムの下面に塗布される接着剤層と、前記接着剤層の下面に配置されるアルミニウムホイルと、前記アルミニウムホイルの下面に塗布されるプライマー層とを含むシートを開示している。
そして、エンボス効果成形シートと関連して、韓国公開特許第２００９−９６７７８号では、上側から紫外線硬化型樹脂層、プライマー層、透明フィルム層、印刷層、接着剤層、着色フィルム層、プライマー層で構成され、表面にエンボス柄が付与され、透明フィルム層がポリエステル系樹脂層からなる成形シートを開示している。
しかし、金属効果を具現しながらも多様なエンボス柄、印刷、パール効果などを付与できる成形シートに関しては、持続的な研究が必要な実情にある。
そこで、本発明者等は、ヘアラインやエンボスパターンなどの金属板材の固有の柄を具現しながらも、金属加工効果またはエッチング効果を再現できる高光沢成形シートを開発するために研究・努力した結果、原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布し、その上部に透明フィルム層を密着させた後で紫外線を照射し、逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を製造した後で金属蒸着層を形成すると、高温で柄が損傷することなく金属外観の効果を具現可能な高光沢シートを製造できることを見出することによって本発明を完成するに至った。
したがって、本発明の目的は、金属板材に付着して金属効果を具現するインテリアフィルムとして使用可能な高光沢成形シートを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布し、その上部に透明フィルム層を密着させた後で紫外線を照射し、逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を製造することによって前記高光沢成形シートを製造する方法を提供することにある。
本発明は、前記目的を達成するために、上側から金属蒸着層、紫外線硬化性樹脂層、透明フィルム層及び接着剤層で構成され、前記透明フィルム層は、パターンが表面に形成された高光沢成形シートを提供する。
また、本発明は、原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布するステップ；前記の塗布されたコーティング液に透明フィルムを密着させるステップ；前記透明フィルムの表面に紫外線を照射し、原本パターンと反対形状を有する逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を製造するステップ；及び前記逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層に金属蒸着層を形成するステップ；を含む高光沢成形シートの製造方法を提供する。
本発明に係る高光沢シートは、紫外線硬化性樹脂コーティング液を光硬化させることによって、ヘアラインまたはエンボスパターンなどの多様な金属板材の固有の柄をフィルムの表面に具現することができ、微細で且つ精密な柄による各種乱反射効果の透明ホログラム柄効果及びインテリア効果を具現することができる。また、転写された表面紫外線硬化性樹脂層にアルミニウムやステンレススチールなどの金属蒸着層を形成し、ホログラム柄、金属加工効果及びエッチング効果を再現することができる。そして、紫外線硬化性樹脂を用いて多様な柄を付与することによって、単純な熱エンボスを付与した製品と異なって、高温でも柄が損傷することなく繊細で且つ精密な立体効果及び金属外観効果の具現が可能である。
本発明の一実施例に係る成形シートを示した図である。 本発明の一実施例に係る成形シートを示した図である。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、詳細に後述している各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能である。但し、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完
全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を称する。
以下では、添付の図面を参照して本発明の実施例に係る高光沢成形シートについて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る高光沢成形シートを示した図である。
高光沢成形シート
本発明の高光沢成形シートは、上側から金属蒸着層１０、紫外線硬化性樹脂層２０、透明フィルム層３０及び接着剤層４０で構成され、前記透明フィルム層３０は、パターンが表面に形成されたことを特徴とする。
本発明において、透明フィルム層は、熱によって成形が可能なポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂またはオレフィン系樹脂などを使用して形成できるが、好ましくは、ポリアルキレンテレフタレート系樹脂などのポリエステル系樹脂を使用して形成することが有利であり、さらに好ましくは、ポリエチレンテレフタルレートまたはポリブチレンテレフタレートを使用して形成するとよい。
前記透明フィルム層は、１０μｍ〜１００μｍの厚さに形成することが好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜５０μｍの厚さに形成する。
また、前記紫外線硬化性樹脂層は、アクリル系モノマー、そのオリゴマー、光開始剤を含むコーティング液を紫外線の照射によって硬化して形成することができ、このとき、顔料などの添加剤を追加的に含ませることができる。
前記アクリル系モノマーとしては、炭素数１〜１２のアルキル基を有するアクリレートまたはウレタンアクリレートなどを挙げることができ、より具体的には、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレートまたはその他の（メタ）アクリレート系単量体などがあるが、これらのみに限定されることはない。
また、光開始剤としては、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、ベン
ゾイルパーオキシド（ＢＰＯ）などの当業界で広く知られているラジカル開始剤を使用することができる。
前記紫外線硬化性樹脂層の製造時には、コーティング液として、固形分３０％〜１００％の樹脂溶液を使用することができ、前記樹脂層は１μｍ〜５０μｍに形成されることが好ましい。
一方、前記紫外線硬化性樹脂層と透明フィルム層との間にはプライマー層を形成できるが、前記プライマー層は、紫外線硬化性樹脂層を透明フィルム層に接着させる役割をし、アクリル系、アクリルウレタン系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリイソシアネート系、ポリエステル系、アクリレート系、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド系、メラミン系、合成ゴム系、またはポリビニルアルコール系樹脂などを使用して形成することができる。前記プライマー層は１μｍ〜５μｍに形成されることが好ましく、前記樹脂の液相粘度を変化させることによって厚さを調節することができる。
前記金属蒸着層は、紫外線硬化性樹脂層の上部に形成され、一般的な真空熱蒸着方法ま
たはスパッタリング方法によってアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、銅、スズまたはステンレスなどの金属成分が蒸着されてなり得る。また、前記金属蒸着層は１００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さに形成されることが好ましい。
そして、前記接着剤層は、ポリエステルなどの接着剤を使用してコンマコーター工法で１０μｍ〜１５μｍの厚さに塗布して形成することができ、不透明層に形成することによって、より鮮明な立体感を演出することができる。本発明において、接着層を不透明層に形成する場合は、接着剤に顔料を添加することができる。
また、外部環境からフィルムの表面を保護するために、表面保護層を前記金属蒸着層上に形成することができ、この表面保護層は、アクリル系、アクリルウレタン系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリイソシアネート系、ポリエステル系、アクリレート系、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド系、メラミン系、合成ゴム系、ポリビニルアルコール系樹脂などを使用して形成することができる。
前記表面保護層５０及びプライマー層６０をさらに含む成形シートの構造を図２に示した。
高光沢成形シートの製造方法
本発明の高光沢成形シートの製造方法は、原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布するステップ；前記の塗布されたコーティング液に透明フィルムを密着させるステップ；前記透明フィルムの表面に紫外線を照射し、原本パターンと反対形状を有する逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を製造するステップ；及び前記逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層に金属蒸着層を形成するステップ；を含むことを特徴とする。
まず、原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布する。前記紫外線硬化性樹脂コーティング液は、約１μｍ〜５０μｍの厚さに塗布することが好ましく、エンボスロールなどの金型に形成された柄と同じ柄を形成するためには、溶剤を添加しない状態で塗布することがより好ましい。
次に、透明フィルムを前記コーティング液に密着させるが、このとき、アクリル系、アクリルウレタン系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリイソシアネート系、ポリエステル系、アクリレート系、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド系、メラミン系、合成ゴム系、またはポリビニルアルコール系樹脂などを透明フィルムの接着のために使用することができる。
そして、透明フィルムの表面に紫外線を照射すると、紫外線硬化性樹脂コーティング液内の光開始剤が活性化され、モノマー間のラジカル重合によって硬化されることによって樹脂層が形成される。このとき、原本パターンと反対形状を有する逆像パターンは、金属板材と接触している紫外線硬化性樹脂層の表面に形成される。
逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を金属板材と分離させた後、前記樹脂層の上部に金属蒸着膜を形成する。一般的な真空熱蒸着方法またはスパッタリング方法によってアルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、銅、スズまたはステンレスなどの金属成分を蒸着することができ、真空熱蒸着方法の場合は、１０-4ｔｏｒｒ〜１０-6ｔｏｒｒ及び３００℃〜８００℃で真空蒸着を進めることができ、スパッタリング方法の場合は、プラズマ状態で小さい金属ナノ粒子として分離し、前記紫外線硬化性樹脂層の表面の上部に前記金属ナノ粒子をコーティングすることによって約０．７０ＯＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎ
ｓｉｔｙ）の厚さで金属蒸着を進めることができる。
その後、透明フィルム層の下部に接着剤層を形成し、金属蒸着層の上部に表面保護層を形成することができ、これを通じて最終成形シートを製造することができる。
以下では、本発明の好ましい実施例及び比較例を通じて本発明の成形シートについて詳細に説明する。
以下の実施例及び比較例は、本発明を例示するためのものに過ぎなく、本発明の範囲が下記の実施例に限定されることはない。
紫外線硬化性樹脂コーティング液として、ウレタンアクリレート１００重量部に対して２，２'−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）が１０重量部含まれたアクリレート
樹脂溶液を、ヘアラインパターンが形成されたアルミニウム板材の表面に１０μｍの厚さに塗布した。次に、３８μｍの厚さのポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）フィルムを前記コーティング液に密着させ、紫外線を光量４００ｍＪ／ｃｍ２で照射することによって紫外線硬化性樹脂コーティング液を硬化させた。
前記の硬化されたコーティング液によって樹脂層が製造されたら、アルミニウム板材を分離し、樹脂層の表面に形成されたパターンを確認した。次に、前記樹脂層の上部には、１０-5ｔｏｒｒ及び５００℃で真空熱蒸着方法を用いて５００℃の厚さのアルミニウム蒸着層を製造した。
その後、ポリエステル接着剤層をコンマコーター工法で１２μｍの厚さに塗布してＰＥＴフィルムの下部に形成し、アクリル樹脂を用いて表面保護層を金属蒸着層の上部に形成することによって成形シートを製造した。
以上では、本発明の実施例を中心に説明したが、これは例示的なものに過ぎなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する技術者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解するだろう。
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、以下で記載する特許請求の範囲によって判断すべきであろう。
１０：金属蒸着層、２０：紫外線硬化性樹脂層、３０：透明フィルム層、４０：接着剤層、５０：表面保護層、６０：プライマー層

Claims (8)

  1. 上側から金属蒸着層、紫外線硬化性樹脂層、透明フィルム層及び接着剤層で構成され、
    前記透明フィルム層は、パターンが表面に形成されたことを特徴とする高光沢成形シート。
  2. 前記透明フィルム層はポリエステル系樹脂層であることを特徴とする、請求項１に記載の高光沢成形シート。
  3. 前記パターンは、金属板材の原本パターンと反対形状の逆像パターンに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の高光沢成形シート。
  4. 前記紫外線硬化性樹脂層と透明フィルム層との間にプライマー層がさらに含まれることを特徴とする、請求項１に記載の高光沢成形シート。
  5. 前記金属蒸着層の上部に表面保護層がさらに含まれることを特徴とする、請求項４に記載の高光沢成形シート。
  6. 前記透明フィルム層は１０μｍ〜１００μｍの厚さに形成されることを特徴とする、請求項１に記載の高光沢成形シート。
  7. 原本パターンが表面に形成された金属板材に紫外線硬化性樹脂コーティング液を塗布するステップ；
    前記の塗布されたコーティング液に透明フィルムを密着させるステップ；
    前記透明フィルムの表面に紫外線を照射し、原本パターンと反対形状を有する逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層を製造するステップ；及び
    前記逆像パターンが形成された紫外線硬化性樹脂層に金属蒸着層を形成するステップ；を含むことを特徴とする高光沢成形シートの製造方法。
  8. 前記金属蒸着層は、真空熱蒸着方法またはスパッタリング方法によって形成されることを特徴とする、請求項７に記載の高光沢成形シートの製造方法。
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