KR100849823B1 - 유브이 하드코팅층이 형성된 패널 및 상기 패널에범용유브이 도료를 인쇄부착이 가능토록 하기 위한 방법 및그 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모바일이나 가전제품의 투명창의 장식을 위하여 사용되는 일정한 두께를 갖는 패널 특히 패널의 표면물성의 기능인 내마모성과 내약품성 및 내오염성과 반사방지를 갖도록 하기 위하여 UV하드코팅층이 형성된 패널의 상측으로 패턴의 구현을 위하여 사용되어지는 범용UV도료가 상기 UV하드코팅층에 접착이 이루어지지 않게 되는 문제점을 해결하기 위한 것이고, 이러한 패널에 패턴의 구현이 용이하면서 정밀한 것을 제공하기 위한 것이다.

현재 상기와 같은 패널에 패턴을 형성할 경우에는 통상 금형몰드의 상면에 형성된 요철형상으로 되는 패턴의 상측으로 일정한 두께로 범용UV경화도료(수지의 일종임)를 도포토록 하고, 그 상측으로 패널을 위치토록 한 후 프레스 등으로 가압하여 범용UV경화도료가 요철형상의 패턴에 긴밀하게 채워지도록 한 후 패널과 밀착되어진 상태에서 패널의 상층에서 자외선 등을 조사토록 하여 경화토록 하면 패널에 요철형상의 패턴이 접착되어지면서 패널에 요철형상이 구현되어지는 것이다.

그러나 패널의 표면으로 표면물성 기능인 내마모성과 내약품성 및 내오염성과 반사방지를 갖도록 하기 위하여 UV하드코팅층을 형성할 경우에는 상기와 같은 방법으로 제작할 경우에는 상기 UV하드코팅층에 습윤작용이 없어 접착이 이루어지지 않는다는 단점이 존재하게 되는 것이다.

따라서 본 발명에서는 상기의 패널의 표면에 형성된 UV하드코팅층에 습윤작용이 가능하게 개질토록 함으로서 범용UV도료가 부착이 가능하게 한 것이다.

또한 상기한 패널에 패턴을 구현할 경우에 패널의 일정한 두께로 인한 평활도로 인하여 금형과의 밀착성이 떨어지는 문제점을 해소토록 한 것이다.

UV하드코팅층. 패널. 금형몰드. 프라이머

Description

유브이 하드코팅층이 형성된 패널 및 상기 패널에 범용유브이 도료를 인쇄부착이 가능토록 하기 위한 방법 및 그 조성물{General paints Method on the UV coating panel}

본 발명은 모바일이나 가전제품의 투명창의 장식을 위하여 사용되는 일정한 두께를 갖는 패널에 요철형상으로 되는 다양한 패턴을 형성토록 할 경우에, 패널의 표면물성의 기능인 내마모성과 내약품성 및 내오염성과 반사방지를 갖도록 하기 위하여 UV하드코팅층을 형성함으로서 패턴의 구현을 위하여 사용되어지는 범용UV도료가 상기 UV하드코팅층에 접착이 이루어지지 않게 되는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

또한 일정한 두께를 갖는 패널에 패턴을 형성할 경우에 균일한 패턴의 구현이 불가능한 문제점도 해결하고자 하는 것이다.

현재 모바일이나 가전제품등의 투명창의 장식을 위하여 사용되는 패널은 통상 평활도의 유지를 위하여 일정한 두께(0.5㎜ 이상)를 갖는 패널의 일측면에 요철형상을 갖는 다양한 패턴을 정밀성이 있게 유지토록 하기 위하여야 하는 것이고, 이를 위한 요철형상을 갖는 패턴이 구현되어진 금형몰드 제작이 상당히 중요한 요 인인 것이다.

또한 이러한 금형몰드를 이용하여 요철형상으로 되는 패턴이 형성된 상기와 같은 패널을 제조하고자 할 경우에 금형몰드의 상면에 형성된 요철형상으로 되는 패턴의 상측으로 일정한 두께로 범용UV경화도료(uv수지의 총칭임)를 도포토록 하고, 그 상측으로 패널을 위치토록 한 후 프레스 등으로 가압하여 범용UV경화도료가 요철형상의 패턴에 긴밀하게 채워지면서 동시에 패널과 긴밀하게 밀착되어진 상태에서 패널의 상층에서 자외선 등을 조사토록 하면 범용UV경화도료가 경화되면서 패널을 금형몰드와 분리토록 하면 패널에 요철형상의 패턴이 접착고정되어지면서 패널에 요철형상이 구현되어지는 것이다.

그러나 패널의 표면으로 표면물성 기능인 내마모성과 내약품성 및 내오염성과 반사방지를 갖도록 하기 위하여 일정한 두께로 UV하드코팅층을 형성할 경우에는 상기와 같은 방법으로 범용UV도료를 접착하는 작업을 진행할 경우에는 상기 UV하드코팅층에 습윤작용이 없어 접착이 이루어지지 않는다는 단점이 존재하게 되는 것이다.

따라서 이와 같은 소재의 표면에는 후가공인 UV경화에 의한 패턴의 구현을 하게 되는 성형소재로는 사용치 못하였던 것이다.

또한 이러한 패널의 표면에 금형몰드에 형성된 패턴을 구현하기 위하여 금형몰드와 패널이 합지될 경우에 금형몰드의 형태 변화로 인하여 정밀한 합지가 불가능하게 된다는 것이다.

따라서 패널에 구현되는 패턴이 불규칙하게 된다는 단점이 존재하는 것이다.

따라서 본 발명에서는 상기의 패널의 표면에 형성된 UV하드코팅층에 습윤작용이 가능하게 개질토록 함으로서 범용UV도료가 인쇄부착이 가능하게 한 것이다.

또한 이러한 일정한 두께를 갖는 패널에 범용UV경화도료에 의한 패턴의 형성이 균일하게 하기 위하여 금형몰드를 사용하여 직접 패널에 패턴을 구현하는 것이 아니고, 별도의 합성수지 쉬트몰드를 사용하여 패턴을 구현토록 함으로서 정밀하면서 저렴한 가격의 패턴이 구현된 패널을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이를 위하여 투명도가 우수한 아크릴 또는 폴리카보네이트로 대략 0.5㎜의 두께로 제조되는 패널의 상면에 UV하드코팅층이 형성된 상태에서 그 상층으로 2-3㎛의 두께로 프라이머 코팅층을 형성하여 습윤작용이 가능하게 개질토록 함으로서 범용UV도료에 의한 인쇄부착이 가능토록 한 것이다.

또한 상기한 패널에 패턴을 구현하기 위하여 금형몰드의 상측에서 합성수지 쉬트를 합지하여 합성수지쉬트몰드를 제조토록 한 후 합성수지 쉬트몰드를 패널의 상측에서 합지토록 한 후 가압경화토록 함으로서 간단하고 정밀한 패널의 구현이 가능토록 한 것이다.

따라서 프라이머 층만을 형성토록 함으로서 범용UV도료의 사용에 의하여 인쇄부착이 가능하여 생산의 용이성과 표면물성이 우수한 패널을 얻을 수 있도록 된 것이다.

또한 별도의 합성수지 쉬트몰드를 사용토록 함으로서 정밀성이 우수하고, 저렴한 가격의 패널을 제공하게 된 것이다.

이하 일 실시 예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명에서 사용되어지는 패널은 아크릴 또는 폴리카보네이트 또는 아크릴과 폴리 카보네이트합지(MR)이다.

또한 상기 패널은 가능하면 그 두께가 0.5㎜정도 이상의 것을 사용하였고 이는 평활도가 유지되어지기 때문이다..

또한 금형몰드는 니켈금형을 사용하였다.

또한 상기의 패널에 부착증진을 위하여 유연성이 우수한 합성수지 쉬트몰드를 사용토록 하는 것이다..

도1은 패널의 표면강도를 증강토록 하기 위하여 UV하드코팅층이 형성된 상태이고, 도2는 UV하드코팅층의 상면에 프라이머 코팅층이 형성된 상태이고, 도3은 범용 UV도료가 도포되어진 상태를 나타낸 것이고, 도4에서 도7은 범용UV도료가 도포된 패널의 상층으로 패턴이 형성된 합성수지 쉬트몰드가 합지되어 가압 및 자외선의 조사에 의하여 패널에 패턴이 구현된 상태를 나타낸 공정도이다.
먼저 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 패널(10)의 표면으로는 상면 또는 하면의 어느 일측면과 상하면의 모두에 UV하드코팅층(11)이 형성된 상태에서 패턴을 형성되고자 하는 면으로만 도2에 도시된 바와 같이 그 상면으로 2-3㎛의 두께로 프라이머 코팅층(12)을 형성하여 습윤작용이 가능하게 한 것이다.

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따라서 상기 프라이머 코팅층(12)으로 인하여 습윤이 가능하게 되어 범용UV도료(50)가 도3에 도시된 바와 같이 소재 침식에 의하여 쉽게 부착이 이루어지는 것이다.

이때 패널(10)이 아크릴로 이루어질 경우에 패턴이 형성되어지는 부분으로는 내충격성이 우수한 폴리카보네이트 필름(10a)을 합지토록 함으로서 폴리카보네이트의 내충격성에 의하여 표면의 깨어짐을 방지토록 함으로서 좀더 우수한 패널을 제공할 수 있게 되는 것이다.

따라서 이러한 UV하드코팅층(11)에 습윤작용을 우수하게 하여 범용UV도료가 접착이 용이토록 형성된 프라이머 코팅층(12)의 구현을 위한 프라이머의 조성은 다음과 같다.

우선 범용UV도료(50)가 UV하드코팅층(11)에서 습윤성을 높이기 위하여 범용UV도료(50)의 조성에 사용한 모노머의 양 보다 상대적으로 많은 모노머 양을 사용하였다.

이는 모노머가 점도가 낮기 때문에 많이 사용토록 함으로서 침식이 용이하게한 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 범용UV도료에서는 모노머의 양을 전체 중량대비 하여 30-35중량%로 사용하였으나 프라이머(12)층을 형성하는 조성에서는 모노머의 양을 전체 중량대비하여 35-40중량%로 사용하였다.

또한 접착증진을 위하여 범용UV도료에서는 우레탄 아크릴레이트(제품명:Ebecryl)을 사용치 아니하고, 좀더 나은 부착증진을 위하여 우레탄 아크릴레이트보다도 점성이 우수한 에폭시 아크릴레이트(제품명:Ebecryl) 를 사용하였고, 이 때 상기 범용UV도료(50)에서는 우레탄 아크릴레이트가 전체중량대비 30-35% 증량하여 사용하였으나 UV하트코팅층을 형성하는 조성에서는 25-30% 증량하여 사용하였다..

또한 표면강도가 높은 UV하드코팅층에 부착면을 만들기 위하여 일반적인 TMPTA(Trimethylol propane triacrylate)를 사용치 아니하고, HDDA(1,6-Hexane diol diacrylate)를 사용하였다.

이때의 함량은 범용UV도료와 프라이머가 동일하게 5-10% 증량하여 사용하였다.

또한 광 개시제는 일종이 결합제로서 UV에서는 필수적으로 사용되어지는 것으로 외관상 황변을 고려하여 무황변 개시제인 184(Cila geigy)를 사용하였고, 이때에도 범용UV도료와 프라이머가 동일하게 5-10% 증량하여 사용하는 것이다.

또한 희석을 위한 신나는 일반적인 에틸아세테이트(Ethyl Acetate)와 메틸아이소 부틸케톤(Methyl iso butyl ketone)을 사용하였고, 이때에도 범용UV도료와 프라이머가 동일하게 그 함량을 25-35% 증량하여 사용하였다.

그외에 레벨링을 고려하여 실리콘 슬립제인 B-306을 범용UV도료와 프라이머가 동일하게 5-10% 증량하여 사용하였다.

따라서 도1에 도시된 바와 같이 UV하드코팅층(11)이 형성된 상면에 도2에 도시된 바와 같이 2-3㎛의 두께로 상기와 같은 프라이머 코팅층(12)을 형성할 경우에 그 조성은 범용UV도료와 동일한 조성성분을 사용하면서 단지 모너머의 함량차이와 우레탄을 에폭시로 교환함으로서 간단하게 프라이머층(12)을 형성하여 습윤작용이 가능하게 개질토록 함으로서 범용UV도료(50)에 의한 인쇄부착이 가능토록 한 것이다.

또한 이와 같이 습윤작용이 가능하게 개질되어진 프라이머 층(12)을 갖는 패널(10)이 일정한 두께를 갖게 됨으로 그의 상면으로 패턴을 구현하기 위하여 상기 패널(10)을 바닥면에 놓여지도록 한 후 패널(10)의 프라이머 층(12)이 형성된 상면으로는 도3에 도시된 바와 같이 범용UV도료(50)를 일정두께로 도포토록 하고, 그후 상기 범용UV도료(50)의 상층으로는 도4에 도시된 바와 같이 유연성을 갖는 합성수지 쉬트몰드(30)를 합지토록 하여 도5에 도시된 바와 같이 그 상층에서 가압롤러(20)에 의하여 가압하고, 가압된 이후에는 그 상면으로는 도6에 도시된 바와 같이 자외선(40)을 조사토록 하여 범용UV도료(50)가 합성수지 쉬트몰드(30)의 패턴(31)의 사이로 채워진 상태에서 동시에 패널(10)의 프라이머층(12)에는 패턴(13)이 형성되어지면서 합성수지 쉬트몰드(30)의 상층에서 조사되어지는 자외선(40)에 의하여 경화가 이루어지도록 되는 것이다.

따라서 도5에 도시된 바와 같이 패널(10)의 상층으로 유연한 재질의 합성수지 시트몰드(30)가 합지되어진 상태에서 가압되어짐으로 긴밀한 밀착이 가능하게 되고 합지되어진 상태에서 합성수지 시트몰드(30)가 처짐에 의하여 자외선을 조사할 경우에도 임의적으로 분리되어지지 않고 패널(10)과 긴밀하게 밀착된 상태를 유지하게 됨으로 경화가 정밀하게 이루어지고, 그후 합성수지 쉬트몰드(30)를 분리토록 하면 패널(10)에 패턴(13)의 정확한 구현이 가능하게 되는 것이다.

이때 합성수지 쉬트몰드(30)의 제작을 위하여는 우선 금형몰드의 상층으로 범용UV도료(50)를 도포토록 한 후 합성수지 쉬트를 합지토록 하여 합성수지 쉬트의 상측을 가압하여 범용UV도료가 합성수지 쉬트에 밀착토록 한 후 상기 합성수지 쉬트의 상층에서 자외선을 조사토록 하여 경화토록 함으로서 합성수지 쉬트에 패턴이 구현되어 합성수지 쉬트몰드를 제조토록 하고, 상기와 같이 제조되어진 합성수지 쉬트몰드의 패턴이 구현된 상층으로는 다시 자외선을 직접 조사하여 패턴의 경화의 정도를 강하게 함으로서 제조되는 것이다.

이와 같이 제조되는 합성수지 쉬트몰드에 구현된 패턴은 그 경화의 정도가 패널에 구현되어지는 패턴의 경화의 정도보다 강하기 때문에 패널에 패턴을 구현할 경우에 범용UV도료가 합성수지 쉬트몰드의 패턴에 묻어남이 없이 생산이 가능하게 되는 것이다.

도1은 본 발명의 패널에 UV하드코팅층이 형성된 상태도.

도2는 상기 UV하드코팅층이 형성된 상면으로 프라이머 코팅층이 형성된 상태도.

도3은 본 발명의 패널에 범용UV도료가 도포되어진 상태도.

도4는 상기 범용UV도료가 도포된 패널의 상층으로 패턴이6 형성된 합성수지 쉬트몰드가 합지되어지는 상태도.

도5는 도4에 의하여 합지된 상태에서 가압되는 상태도.

도6은 도5에 의하여 가압된 상태에서 자외선이 조사되는 상태도.

도7은 패널에 합성수지 쉬트몰드가 분리되어 패턴이 구현된 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,10a: 패널 11,11a: UV하드코팅층

12: 프라이머 코팅층 13: 패턴

20: 가압롤러

30: 합성수지 쉬트몰드 31: 몰 드패턴

40: 자외선 조사기 50: 범용 UV도료

Claims (4)

1. 아크릴로 이루어진 패널(10)의 표면에 UV하드코팅층(11)이 형성된 상태에서 패턴이 형성되고자 하는 면에 그 상면으로 2-3㎛의 두께로 프라이머 코팅층(12)을 형성하고 그 위층에 UV 도료를 도포하여 경화 습윤작용이 가능하게 함을 특징으로 하는 UV하드코팅층이 형성된 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 패널에 패턴이 형성되고자 하는 표면에는 폴리카보네이트 필름이 합지되어짐을 특징으로 하는 UV하드 코팅층이 형성된 패널
3. 삭제
4. UV하드코팅층(11)이 형성된 패널의 상면으로 UV프라이머 코팅층이 형성되고, 그 상면으로 범용 UV도료를 도포토록 하고, 그 상면으로 유연성이 있는 합성수지 쉬트몰드를 합지하여 가압하고, 가압되어진 합성수지 쉬트몰드의 패턴에 범용 UV도료가 긴밀하게 채워지면 그 상태에서 합성수지 쉬트몰드의 상층에서 자외선을 조사하여 경화함으로서 제조되어짐을 특징으로 하는 UV하드코팅층이 형성된 패널에 범용 UV도료를 인쇄부착이 가능토록 하기 위한 방법.

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