KR100909172B1 - 자력을 이용한 엠보시트 및 그 제조방법 - Google Patents

자력을 이용한 엠보시트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자력을 이용한 엠보시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 기재시트; 및 상기 기재시트 상에 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층에 코팅층에 자성 입자가 분포되어 있되, 자력을 가지는 엠보 롤에 통과되어 상기 자성 입자가 엠보 형상으로 코팅층에 분포된 엠보시트를 제공한다. 또한, 본 발명은 기재시트를 포함하는 반제품 상에 자성 입자를 함유하는 코팅액을 코팅하여, 기재시트 및 코팅층을 포함하는 코팅체를 제조하는 단계; 자석의 코어와, 요철이 형성된 비자성체의 쉘을 가지는 자력의 엠보 롤에 상기 코팅체를 통과시키되, 상기 엠보 롤에 기재시트가 밀착되도록 통과시켜, 상기 자성 입자가 엠보 형상으로 코팅층에 분포되도록 하는 단계; 및 상기 코팅층을 건조시키는 단계를 포함하는 엠보시트의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 자성 입자의 밀집, 분포에 의해 엠보가 형성되어 우수한 시각적 입체감(엠보 질감)을 갖는다.
엠보시트, 자력, 자석, 입체감, 코팅

Description

자력을 이용한 엠보시트 및 그 제조방법 {EMBOSS SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME USING MAGNETISM}
본 발명은 자력을 이용한 엠보시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코팅액에 자성 입자(자성의 금속 입자 등)를 혼합 조성한 다음, 자력을 가지는 엠보 롤에 통과시켜, 상기 자성 입자의 밀집, 분포에 의해 엠보가 형성되어 우수한 시각적 입체감(엠보 질감)을 가지는 엠보시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
요철구조(엠보)를 가지는 엠보시트는 제품을 보호하고 미려한 외관성을 부여할 목적으로 각종 제품의 표면 장식마감재로 사용되고 있다. 엠보시트는 예를 들어 건축물의 내장재나 전자제품, 주방 용품 등의 표면에 부착된다. 특히, 폴리염화비닐(PVC) 시트를 기재로 하는 PVC 엠보시트는 비용 및 가공 면에서 유리하고, 다양한 색상과 디자인을 표현할 수 있어 건축물의 실내 인테리어용 내장재나 가구, 책상 등의 표면마감재로 많이 사용된다.
엠보시트는 기재시트(예, PVC 시트 등); 상기 기재시트 상에 형성된 코팅층을 포함한다. 일반적으로 엠보시트는 엠보 롤(emboss roll)에 통과시킨 후 코팅층을 형성시키거나, 또는 코팅층을 형성한 후 엠보 롤에 통과시켜 요철구조로서의 엠보가 형성된 구조를 갖는다. 상기 코팅층은 엠보시트의 최외각 표면을 구성하여 내스크래치성이나 내오염성 등을 가질 것이 요구된다. 또한, 엠보시트는 기재시트와 코팅층의 사이에 형성된 인쇄층을 더 포함할 수 있다. 엠보시트는 요철구조의 엠보에 의해 입체감을 가져 건축물의 내장재나 주방 용품 등의 제품에 부착되어 미려한 외관성을 부여할 수 있다. 그러나 엠보의 형성만으로는 입체감(엠보 질감)이 부족하다.
이에 따라, 엠보시트에는 입체감을 갖도록 펄 등이 적용되고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제0409091호에는 펄(pearl) 잉크층을 갖는 장식재가 제시되어 있다.
그러나 펄 잉크층을 가지는 상기 선행 특허문헌을 포함한 종래 기술에 따른 엠보시트는 펄 입자 자체의 반짝임에 의한 시각적인 효과는 구현될 수 있으나, 엠보의 질감이 떨어져 양호한 입체감(엠보 질감)을 갖지 못하고 있다. 또한, 일반적으로 엠보시트는 엠보공정 이후에 진행되는 권취, 포장 공정 등의 후속 공정을 거치는데, 이때 종래 기술에 따른 엠보시트의 엠보는 표면에 돌출된 형태의 요철구조로서, 상기와 같은 후속 공정으로 이송하는 과정이나 후속 공정을 진행하는 과정에서 외력에 의해 엠보가 함몰되거나 무뎌져 입체감(엠보 질감)이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자력을 이용하여 엠보를 형성시킴으로써, 우수한 시각적인 입체감(엠보 질감)을 가지며, 엠보가 외력에 의해 함몰되거나 무뎌지는 것을 방지한 엠보시트 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
기재시트; 및 상기 기재시트 상에 형성된 코팅층을 포함하고,
상기 코팅층에 자성 입자가 분포되어 있되, 자력을 가지는 엠보 롤에 통과되어 상기 자성 입자가 엠보 형상으로 코팅층에 분포된 엠보시트를 제공한다.
이때, 상기 코팅층은 기재시트 상에 형성된 제1코팅층과, 상기 제1코팅층 상에 형성된 제2코팅층을 포함하되,
상기 제1코팅층은 아크릴 폴리올계 수지 50.0 ~ 85.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 폴리이소시아네이트 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하는 1차 코팅액이 코팅되어 형성되고,
상기 제2코팅층은 폴리에스테르계 수지 25.0 ~ 60.0 중량부, 멜라민계 수지 15.0 ~ 40.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 술폰산계 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하는 2차 코팅액이 코팅되어 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은,
기재시트를 포함하는 반제품 상에 자성 입자를 함유하는 코팅액을 코팅하여, 기재시트 및 코팅층을 포함하는 코팅체를 제조하는 단계;
자석의 코어와, 요철이 형성된 비자성체의 쉘을 가지는 자력의 엠보 롤에 상기 코팅체를 통과시키되, 상기 엠보 롤에 기재시트가 밀착되도록 통과시켜, 상기 자성 입자가 엠보 형상으로 코팅층에 분포되도록 하는 단계; 및
상기 코팅층을 건조시키는 단계를 포함하는 엠보시트의 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 코팅체를 제조하는 단계는,
반제품 상에 1차 코팅액을 코팅하는 단계 a); 및 상기 1차 코팅액 상에 2차 코팅액을 코팅하는 단계 b)를 포함하되,
상기 1차 코팅액은 아크릴 폴리올계 수지 50.0 ~ 85.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 폴리이소시아네이트 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하고,
상기 2차 코팅액은 폴리에스테르계 수지 25.0 ~ 60.0 중량부, 멜라민계 수지 15.0 ~ 40.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 술폰산계 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 자성 입자는 자성을 가지는 것으로서, 예를 들어 철, 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 금속 입자를 사용할 수 있으며, 이러한 자성 입자의 크기는 1㎛ ~ 15㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 자력에 의해 엠보가 형성된다. 구체적으로, 코팅층 내에 분포된 자성 입자가 엠보 롤의 자력에 의해 엠보 형상으로 밀집, 분포된다. 이에 따라, 시각적으로 우수한 입체감(엠보 질감)을 가지며, 외력에 의해 함몰되거나 무뎌지지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엠보시트의 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엠보시트의 제조방법을 설명하기 위한 일부 공정도로서, 상기 도 1에 보인 단면 구조의 엠보시트를 제조하기 위한 예시적인 공정도이다.
먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 엠보시트(100)는 기재시트(10); 및 상기 기재시트(10) 상에 형성된 코팅층(20)을 적어도 포함한다.
본 발명에 따른 엠보시트(100)는 제품의 사용 목적 및 용도에 따라 문자나 도형 등의 디자인이 구현된 인쇄층(도시하지 않음), 및/또는 발포 구조에 의해 볼률감을 갖도록 하는 발포층(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 인쇄층은 기재시트(10)와 코팅층(20)의 사이에 형성될 수 있다. 또한, 상기 발포층은 기재시트(10)와 코팅층(20)의 사이에 형성되거나, 또는 도 1에서 볼 때 기재시트(10)의 상부 쪽에 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 엠보시트(100)는 상기 코팅층(20)이 내스크래칭성 및 내오염성 등을 가지는 조성물로부터 형성되어 최외각 표면을 구성하거나, 또는 코팅층(20)의 상부에 별도의 투명 표면층(도시하지 않음)이 더 형성되어 최외각 표면을 구성할 수 있다. 아울러, 상기 기재시트(10)의 상부 쪽(도 1에서 볼 때 상부 쪽)에 임의 선택적으로 점착제층(도시하지 않음)과, 제품에 부착 시 탈리 제거되는 이형제층(도시하지 않음)이 더 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예로서, 본 발명에 따른 엠보시트(100)가 기재시트(10); 및 상기 기재시트(10) 상에 형성된 코팅층(20)으로 구성된 구조를 보인 것이다.
상기 기재시트(100)는 투명, 반투명 또는 불투명을 포함하며 직포, 부직포 등의 섬유원단이나, 합성수지 시트(필름) 등으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 합성수지 시트(필름)로부터 선택되며, 예를 들어 폴리염화비닐(PVC)계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 및 아크릴계 시트 등으로부터 선택될 수 있다. 기재시트(100)는, 보다 바람직하게는 PVC계 시트로부터 선택되며, 이러한 PVC계 시트는 PVC계 조성물을 반바리 믹서나 압출기에서 혼련한 후 카렌다에서 압연 가공하거나, 또는 T-다이(T-Die)에서 압출 가공하여 얻은 시트를 사용할 수 있다. 상기 PVC계 조성물은, 예들 들어 PVC계 수지, 바람직하게는 중합도 800 ~ 1,700의 PVC계 수지 100중량부에 대하여 가소제 5 ~ 30 중량부, 안정제 1 ~ 5중량부 및 충진제 2 ~ 20중량부를 포함할 수 있다. 상기 가소제는 프탈레이트계나 에폭시계 가소제를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 안정제는 카드뮴-바륨-아연계 또는 바륨-아연계의 복합안정제를 사용할 수 있으며, 충진제는 탄산칼슘이나 산화티탄 등의 무기물 분말을 사용할 수 있다. 또한, 상기 PVC계 조성물은 가공조제나 충격보강제색, 그리고 상 안료 등을 더 포함할 수 있다. 아울러, 상기 PVC계 조성물은 필요에 따라서 방염성능이 향상되도록 PVC계 수지 100중량부에 대하여 수산화알루미늄(Al(OH)3) 1 ~ 30중량부, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 1 ~ 30중량부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 PVC계 수지는 염화비닐 단독 중합체는 물론 염화비닐계 모노머에 다른 모노머를 공중합한 공중합체를 포함하며, 상기 염화비닐계 모노머는 염화비닐 모노머는 물론 염화비닐리덴 모노머, 아세트산비닐 모노머 또는 이들의 혼합물을 예로 들 수 있다.
상기 기재시트(10) 상에는 코팅액이 코팅, 건조(경화)되어 코팅층(20)이 형성된다. 이때, 본 발명에 따라서 상기 코팅층(20)에는 자성 입자(25)가 분포되어 있되, 상기 자성 입자(25)가 시각적인 엠보(30)를 형성한다. 구체적으로, 상기 코팅층(20)은 자성 입자(25)를 함유한 코팅액이 코팅되어 형성되어지되, 자력을 가지는 엠보 롤(200)에 통과되어, 상기 자성 입자(25)가 엠보 롤(200)의 자력에 끌리어 엠보(30) 형상으로 분포된다. 즉, 코팅층(20)에 분포된 자성 입자(25)는 기재시트(10)의 상부에 배치된 엠보 롤(200)의 자력에 의해 기재시트(10) 쪽으로 끌리어, 도 1에 표시한 "A" 영역에 자성 입자(25)가 밀집된다. 이와 같이, 코팅층(20) 내에 자성 입자(25)가 밀집, 분포된 "A" 영역이 존재하여 상기 "A" 영역이 엠보(30)를 구성한다.
따라서 본 발명에서 엠보(30)는, 종래와 같이 엠보시트의 표면에 돌출된 형태로서 촉감에 의해 확인되는 엠보가 아니라, 코팅층(20) 내에 자성 입자(25)의 밀집, 분포에 의해 형성된 것으로서, 시각적으로 확인되는 엠보(30)이다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 엠보시트(100)는 매끄러운 표면을 가지되, 코팅층(20) 내에 시각적으로 확인되는 엠보(30)를 갖는다. 본 발명에 따르면, 엠보(30)가 자력에 의해 형성되어지되, 자성 입자(25)의 밀집, 분포에 의해 형성되어 우수한 시각적인 입체감(엠보의 입체 질감)을 갖는다. 또한, 후속 공정이나 포장, 이송 등의 과정에서 외력이 발생하여도 엠보(30)가 함몰되거나 무뎌지지 않아 엠보 질감을 확보한다. 부가적으로, 상기 자성 입자(25)가 금속 입자로 구성된 경우에 는 금속 질감을 갖게 한다.
상기 엠보 롤(200)은 자력을 가지는 것으로서, 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같은 코어-쉘(core-shell) 구조를 갖는다. 구체적으로, 상기 자력의 엠보 롤(200)은 자석의 코어(210)와, 상기 코어(210)의 외주연에 형성된 비자성체의 쉘(220)을 갖는다. 그리고 상기 비자성체의 쉘(220)에는 요홈부(222)와 돌기부(224)로 구성된 요철이 형성되어 있다. 이때, 쉘(220)에 형성된 요철(222)(224)은 디자인이 묘사되어도 좋다. 구체적으로, 코팅층(20) 내의 엠보(30)에 의해 디자인이 구현될 수 있도록 상기 요철(222)(224)은 문자나 도형 등의 디자인이 묘사되어도 좋다.
이때, 엠보 롤(200)을 구성하는 상기 코어(210)는 자성 입자(25)를 끌어당기는 자력을 갖는 자석으로서, 영구자석 및 일시자석을 포함한다. 예를 들어, 상기 자석의 코어(210)는 강철을 자화시켜 만든 인공자석이나 자철석과 같은 천연자석 등의 영구자석, 그리고 전자석 등의 일시자석으로부터 선택될 수 있다.
아울러, 엠보 롤(200)을 구성하는 상기 쉘(220)은 자성이 없거나 자성이 아주 약한 비자성체로서, 그 재질에 있어서는 예를 들어 비자성의 금속재 또는 세라믹(ceramic)재로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 비자성의 금속재는 알루미늄(Al), 주석(Sn), 구리(Cu) 또는 이들 중에서 선택된 2종 이상의 합금으로부터 선택될 수 있으며, 이러한 비자성의 금속재로서 바람직하게는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄(Al)의 합금이 좋다. 아울러, 상기 세라믹재는 무기물 소성체로서, 예를 들어 장석, 고령토, 규조토 등의 천연광물 소성체로부터 선택될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 비자성체의 쉘(220)에는 엠보(30)를 형성시키기 위한 요홈부(222) 및 돌기부(224)가 형성되어 있는데, 이때 도 1을 참조하면 요홈부(222)의 깊이(Tb)는 돌기부(224) 길이(T)의 30 ~ 100%가 되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 돌기부(224)의 길이(T)를 1이라고 했을 때, 상기 요홈부(222)의 깊이(Tb)는 0.3 ~ 1이 되는 것이 바람직하다. 여기서, 요홈부(222)의 깊이(Tb)가 1이라는 것은, 요홈부(222)의 깊이(Tb)와 돌기부(224)의 길이(T)가 같은 것을 의미하는 것으로서, 도 1에서 도면부호 Ta가 0(zero)임을 의미한다. 즉, 도 1에서 도면부호 Ta는 요홈부(222)에서의 쉘(220) 두께를 의미하고, T는 돌기부(224)에서의 쉘(220) 두께를 의미하는데, 이때 상기 요홈부(222)에서의 쉘(220) 두께 Ta는 0 이상, T의 70% 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 요홈부(222)의 깊이(Tb)가 너무 작게 설정되어 돌기부(224) 길이(T)의 30% 미만이면, 즉 도 1에서 Ta가 T의 70%를 초과하면 자력이 약해져 "A"구역으로 밀착되는 자성 입자(25)의 양이 작아져 엠보(30)가 뚜렷하지 않아 입체감(엠보 질감)이 약해질 수 있다.
한편, 상기 자성 입자(25)는 자성을 가지는 것이면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 구체적으로, 자성 입자(25)는 상기 엠보 롤(200)을 구성하는 자석의 코어(210)에 끌리어 밀착되는 것이면 사용 가능하다. 이러한 자성 입자(25)는, 예를 들어 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 이들의 합금 등으로 이루어진 군중에서 선 택된 하나 이상(하나 또는 2 이상의 혼합)의 금속 입자를 사용할 수 있다. 이때, 상기 합금은 철(Fe), 니켈(Ni) 및 코발트(Co) 등으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속을 함유하여 자성을 갖는 것이면 사용 가능하며, 예를 들어 철-니켈(Fe-Ni)의 합금, 철-알루미늄(Fe-Al)의 합금 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 자성 입자(25)는, 바람직하게는 철(Fe) 또는 철(Fe)을 함유하는 합금으로부터 선택되는 것이 좋다.
또한, 상기 자성 입자(25)의 크기는 0.2㎛ ~ 50㎛인 것이 바람직하다. 이때, 자성 입자(25)의 크기가 0.2㎛ 미만으로서 너무 작으면 입체감이 떨어질 수 있다. 또한, 자성 입자(25)의 크기가 50㎛를 초과하여 너무 크면 코팅층(20)의 코팅 작업이 용이하지 않고, 코팅층(20)의 표면이 거칠어질 수 있다. 상기 자성 입자(25)의 크기는, 보다 바람직하게는 1㎛ ~ 15㎛인 것이 좋다. 이러한 입도 크기 범위에서 우수한 입체감과 함께 양호한 코팅성 및 표면성을 갖게 할 수 있다. 아울러, 상기 자성 입자는 색상을 가져도 좋다. 예를 들어, 자성 입자는 표면에 색상 염료 등이 코팅되어 색상을 가질 수 있다.
상기 코팅층(20)은 위와 같은 자성 입자(25)를 함유한 코팅액이 코팅되어 형성되는데, 이때 자성 입자(25)는 코팅액 전체 100중량부 내에 0.01 ~ 20.0중량부로 함유될 수 있다. 이때, 자성 입자(25)의 함량이 0.01중량부 미만으로서 너무 적으면 "A"구역으로 밀착되는 자성 입자(25)의 양이 작아져 양호한 입체감(엠보 질감)을 얻기 어려울 수 있으며, 20.0중량부를 초과하여 너무 많으면 코팅성 및 표면성이 떨어질 수 있다. 또한, 상기 코팅액에는 색상 물질(색상 안료나 색상 염료)이 더 함유되어 코팅층(20)은 다양한 색상이 구현될 수 있다.
상기 코팅층(20)은, 도 1에 도시한 바와 같이 기재시트(10) 상에 형성된 제1코팅층(21)과, 상기 제1코팅층(21) 상에 형성된 제2코팅층(22)을 포함하되, 상기 제1코팅층(21)과 제2코팅층(22)은 서로 다른 조성을 가지는 1차 코팅액 및 2차 코팅액이 각각 코팅되어 형성되는 것이 좋다. 이때, 상기 1차 및 2차 코팅액은 주제와 경화제를 포함하는 2액형으로서, 상기 주제와 경화제는 사용 시(코팅 시)에 혼합된다. 아울러, 상기 1차 코팅액 및 2차 코팅액 중에서 선택된 적어도 하나에는 자성 입자(25)가 함유되어 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 상기 제1코팅층(21)과 제2코팅층(22)은 우수한 내스크래치성, 내오염성 및 평활성 등을 갖도록 다음과 같이 구성된다.
먼저, 상기 제1코팅층(21)은 아크릴 폴리올계 수지, 소광제, 용제, 침전방지제 및 유연제를 함유한 주제; 폴리이소시아네이트, 경화 촉진제 및 용제를 함유한 경화제; 및 자성 입자(25) 및 용제를 함유한 자성 입자 페이스트(paste);를 포함하는 1차 코팅액이 코팅되어 형성되는 것이 바람직하다.
상기 1차 코팅액의 주제를 구성하는 아크릴 폴리올계 수지는, 예를 들어 메틸 메타 아크릴레이트(methylmethacrylate), 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트(hydroxy ethyl methacrylate) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 아크릴 폴리올계 수지는 주제 전체 중량 기준으로 50.0 ~ 85.0 중량부로 함유된다. 이때, 아크릴 폴리올계 수지의 함량이 50.0 중량부 미만이면 본 발명에서 목적하는 내스크래칭성의 향상을 도모하기 어려우며, 85.0 중량부를 초과하면 코팅성이 양호하지 못하여 바람직하지 않다.
또한, 상기 소광제는 소광성을 부여할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 사용할 수 있으며, 예를 들어 무기물 분말을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 소광제는 실리카, 실리케이트, 이산화티탄 및 탄산칼슘 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서 바람직하게는 실리카를 유용하게 사용할 수 있다. 아울러, 상기 소광제는, 특별히 한정하는 것은 아니지만 0.5 ~ 5.0㎛ 입도 크기를 가지는 것을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 1.0 ~ 2.0㎛의 입도 크기를 갖는 것이 좋다. 이러한 소광제는 주제 전체 중량 기준으로 2.0 ~ 8.0 중량부로 함유된다. 이때 소광제의 함량이 2.0 중량부 미만이면 소광성이 떨어질 수 있고, 8.0 중량부를 초과하면 투명도가 저하되어 바람직하지 않다.
상기 용제는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 이소부탄올 등의 알코올류, n-메틸-2-피롤리디논(NMP) 및 메틸에틸케톤(MEK) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있으며, 이들 중에서 바람직하게는 에탄올과 메틸에틸케톤의 혼합을 사용하는 것이 좋다. 이러한 용제는 주제 전체 중량 기준으로 10.0 ~ 40.0 중량부로 함유된다. 이때, 용제의 함량이 10.0 중량부 미만이면 점도가 높아 코팅성이 떨어지고, 40.0 중량부를 초과하면 건조 속도가 느려져 바람직하지 않다.
상기 침전방지제는 코팅액의 균일한 분산성을 위한 것으로, 상기 침전방지제는 예를 들어 발포 실리카(fumed silica), 폴리아미드 실리카(polyamide silica) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 침전방지제는 주제 중량 기준으로 0.5 ~ 5.0 중량부로 함유된다. 이때, 침전방지제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 균일한 분산성을 도모하기 어렵고, 5.0 중량부를 초과하면 과잉 함유에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고 비용 면에서 바람직하지 않다.
상기 유연제는 평활성 등을 도모하기 위한 것으로, 이는 왁스나 오일 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 오일은 식물성 오일이나 실리콘유 등을 유용하게 사용할 수 있다. 이러한 유연제는 주제 전체 중량 기준으로 0.5 ~ 5.0 중량부로 함유된다. 이때, 유연제의 함량이 0.5 중량부 미만이면 우수한 평활성을 도모하기 어렵고, 5.0 중량부를 초과하면 과잉 함유에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고 점도가 높아져 바람직하지 않다.
또한, 상기 1차 코팅액의 자성 입자 페이스트는 자성 입자(25) 및 용제를 함유하는데, 이때 상기 자성 입자(25)는 전술한 바와 같다. 이러한 자성 입자(25)는 입체감(엠보 질감) 및 코팅성 등을 고려하여 페이스트 전체 중량 기준으로 1 ~ 95중량부, 바람직하게는 65 ~ 85중량부로 함유될 수 있다. 그리고 상기 용제는 주제에서 사용되는 용제와 동일한 것으로서, 알코올류, n-메틸-2-피롤리디논(NMP) 및 메틸에틸케톤(MEK) 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 아울러, 상기 용제는 페이스트 전체 중량 기준으로 5 ~ 99중량부, 바람직하게는 15 ~ 35중량부로 함유될 수 있다.
위와 같이 조성되는 1차 코팅액은 주제, 경화제 및 자성 입자 페이스트를 5 ~ 25 : 2 ~ 12 : 0.5 ~ 5.0의 중량비(즉, 주제 : 경화제 : 자성 입자 페이스트 = 5 ~ 25 : 2 ~ 12 : 0.5 ~ 5.0의 중량비)로 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이때, 상기의 범위를 벗어나 주제의 함량이 너무 작으면 우수한 내스크래칭성 등을 도모 하기 어려우며, 주제의 함량이 너무 많으면 경화가 잘 이루어지지 않거나 경화속도가 느려져 바람직하지 않다. 또한, 자성 입자 페이스트의 함량이 너무 작으면 입체감이 떨어질 수 있고, 너무 많으면 코팅성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 제2코팅층(22)은 폴리에스테르계 수지, 멜라민계 수지, 소광제, 용제, 침전방지제 및 유연제를 함유한 주제; 술폰산(sulphonic acid)계, 경화 촉진제 및 용제를 함유한 경화제; 및 자성 입자(25) 및 용제를 함유한 자성 입자 페이스트;를 포함하는 2차 코팅액이 코팅되어 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 2차 코팅액의 주제를 구성하는 폴리에스테르계 수지는 주제 전체 중량 기준으로 25.0 ~ 60.0 중량부로 함유된다. 이때, 폴리에스테르계 수지의 함량이 25.0 중량부 미만이면 내스크래칭성의 향상을 도모하기 어려우며, 60.0 중량부를 초과하면 코팅성이 양호하지 못하여 바람직하지 않다.
또한, 상기 멜라민계 수지는 주제 전체 중량 기준으로 15.0 ~ 40.0 중량부로 함유된다. 이때, 멜라민계 수지의 함량이 15.0 중량부 미만이면 표면강도 및 내스크래치성이 떨어질 수 있고, 40.0 중량부를 초과하면 유연성이 떨어져 바람직하지 않다.
아울러, 상기 2차 코팅액의 주제를 구성하는 소광제, 용제, 침전방지제 및 유연제는 전술한 바와 같은 1차 코팅액을 구성하는 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 이때 주제 전체 중량 기준으로 소광제는 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제는 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제는 0.5 ~ 5.0 중량부, 그리고 유연제는 0.5 ~ 5.0 중량부로 함유된다.
또한, 상기 2차 코팅액의 경화제를 구성하는 술폰산계는 타라 톨루엔 술폰산(Tara-toluene sulphonic acid) 등을 사용할 수 있으며, 이는 경화제 전체 중량 기준으로 40.0 ~ 70.0중량부로 함유된다. 이때, 술폰산계의 함량이 40.0 미만이면 주제의 경화가 잘 이루어지지 않으며, 70.0 중량부를 초과하면 점도가 상승되어 주제와의 혼합이 어려워질 수 있다. 아울러, 2차 코팅액의 경화제를 구성하는 경화 촉진제(가교제) 및 용제는 전술한 바와 같은 1차 코팅액을 구성하는 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 이때 경화제 전체 중량 기준으로 경화 촉진제(가교제)는 2.0 ~ 30.0 중량부, 용제는 20.0 ~ 50.0 중량부로 함유된다.
아울러, 상기 2차 코팅액의 자성 입자 페이스트는 1차 코팅액과 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 자성 입자 페이스트는 자성 입자(25) 및 용제를 함유하되, 페이스트 전체 중량 기준으로 자성 입자(25) 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유하는 것이 바람직하다.
위와 같이 구성되는 2차 코팅액은 주제, 경화제 및 자성 입자 페이스트를 10 ~ 30 : 1 ~ 10 : 0.5 ~ 5.0의 중량비(즉, 주제 : 경화제 : 자성 입자 페이스트 = 10 ~ 30 : 1 ~ 10 : 0.5 ~ 5.0의 중량비)로 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 이때, 상기의 범위를 벗어나 주제의 함량이 너무 작으면 우수한 표면 강도 및 내스크래칭성 등을 도모하기 어려우며, 주제의 함량이 너무 많으면 경화가 잘 이루어지지 않거나 경화속도가 느려져 바람직하지 않다. 그리고 전술한 바와 같이 자성 입자 페이스트의 함량이 너무 작으면 입체감이 떨어질 수 있고, 너무 많으면 코팅성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 1차 코팅액 및 2차 코팅액 중에서 선택된 적어도 하나 이상에는 색상 물질이 더 함유될 수 있으며, 상기 색상 물질(안료 또는 염료)은 색상을 구현을 할 수 있는 것으로서 무기물 및 유기물 등으로부터 선택될 수 있다. 이러한 색상 물질은 특별히 한정하는 것은 아니지만 1차 코팅액(또는 2차 코팅액) 전체 중량 기준으로 0.01 ~ 5.0중량부로 함유될 수 있다.
본 발명에 따르면, 코팅층(20)이 제1코팅층(21) 및 제2코팅층(22)을 포함하되, 상기 제1코팅층(21) 및 제2코팅층(22)을 구성하는 1차 코팅액 및 2차 코팅액이 상기한 바와 같이 조성되는 경우, 내오염성을 가짐은 물론 우수한 내스크래치성과 평활성을 갖는다.
한편, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 엠보시트의 제조방법은 반제품(P1) 상에 자성 입자(25)를 함유하는 코팅액을 코팅하여, 기재시트(10) 및 코팅층(20)을 적어도 포함하는 코팅체(P2)를 제조하는 단계(코팅 단계);
상기 코팅체(P2)를 자력의 엠보 롤(200)에 통과시켜, 상기 코팅층(20)에 엠보(30)를 형성시키는 단계(엠보 형성 단계); 및
상기 코팅층(20)을 건조시키는 단계(건조 단계);를 포함한다.
이때, 상기 반제품(P1)은 적어도 기재시트(10)를 포함한다. 다른 구현예에 따라서, 상기 반제품(P1)은 기재시트(10); 및 상기 기재시트(10)의 상부 및/또는 하부에 형성된 것으로서 인쇄층 및 발포층 중에서 선택된 하나 이상의 층을 더 포함 할 수 있다.
또한, 상기 코팅층(20)은 전술한 바와 같은 1차 코팅액 및 2차 코팅액이 순차적으로 코팅되어 제1코팅층(21) 및 제2코팅층(22)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅체(P2)를 제조하는 단계(코팅 단계)는 반제품(P1) 상에 전술한 바와 같은 1차 코팅액을 코팅하는 단계 a); 및 상기 1차 코팅액 상에 전술한 바와 같은 2차 코팅액을 코팅하는 단계 b)를 포함하여, 상기 코팅층(20)이 제1코팅층(21) 및 제2코팅층(22)을 포함하도록 제조될 수 있다. 이때, 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 1차 및 2차 코팅액은 메쉬롤(mesh roll ; R1, R2)을 통한 롤링(rolling)에 의해 코팅될 수 있다. 특별히 한정하는 것은 아니지만, 1차 코팅액은 170mesh의 1차 메쉬롤(R1)에 의해 코팅될 수 있으며, 2차 코팅액은 150mesh의 2차 메쉬롤(R2)에 의해 코팅될 수 있다. 도 2에서 도면부호 R0은 P1 이나 P2를 메쉬롤(R1)(R2)에 밀착시키기 위한 고무롤이고, C1은 1차 코팅액이 수용된 수용조이며, C2는 2차 코팅액이 수용된 수용조이다.
또한, 도 2를 참조하여 설명하면, 위와 같이 1차 코팅액 및 2차 코팅액이 순차적으로 코팅된 코팅체(P2)는 미경화 상태로 엠보 롤(200)에 통과되어, 상기 코팅층(20)에는 자력에 의해 엠보(30)가 형성된다. 전술한 바와 같이, 상기 엠보 롤(200)은 자력을 가지는 코어-쉘 구조로서, 자석의 코어(210)와 비자성체의 쉘(220)을 갖는다. 이때, 상기 엠보 롤(200)에 기재시트(10)가 밀착되도록 통과된 다. 구체적으로 상기 기재시트(10)를 기준으로, 기재시트(10)의 상부에 엠보 롤(200)이 위치되고, 기재시트(10)의 하부에 코팅층(20)이 위치된다. 엠보 롤(200)을 통과하는 과정에서 코팅층(20)에 분포된 자성 입자(25)는 자력에 의해 끌리어 엠보(30)를 형성한다. 즉, 엠보 롤(200)을 통과하는 과정에서, 자력이 강하게 작용하는 요홈부(222) 부분에서는 자성 입자(25)가 상부로, 즉 기재시트(10) 쪽으로 끌리어 요홈부(222)와 대응되는 간격으로 자성 입자(25)가 밀집/분포된 "A"영역이 다수 존재한다. 그리고 돌기부(224) 부분에서는 자성 입자(25)가 밀집됨이 없이 거의 그대로 통과된다. 즉, "A"영역 간의 사이는 비자성체의 돌기부(224)에 의해 자력이 거의 없거나 아주 약하여 자성 입자(25)의 밀집이 없이 거의 그대로 통과된다. 따라서 자성 입자(25)가 밀집/분포된 "A"영역이 소정 간격으로 다수 존재하여 엠보(30)가 형성된다. 이때, 자력의 세기나 요홈부(222)의 깊이(Tb, 도 1 참조)를 크게 하여 "A"영역에 밀집/분포된 자성 입자(25)의 양을 증가시켜 엠보(30)의 질감 효과를 향상시킬 수 있다.
위와 같이 엠보 롤(200)을 통과한 코팅체(P2)는 곧바로 건조 챔버(Dry chamber ; D)에 통과된다. 이러한 건조 챔버(D)의 통과에 의해 코팅층(20)은 경화, 건조되며, 이때 건조 온도는 10 ~ 100℃가 될 수 있다.
또한, 상기 건조 챔버(D)를 통과한 코팅체(P2)는 적어도 하나 이상의 냉각롤(R4)(R5)(R6)을 거쳐 냉각될 수 있다. 도 2에서는 3개의 냉각롤(R4)(R5)(R6)이 연 속 배치된 모습을 예시하였다. 이와 같이 냉각된 엠보시트(100)는 권취롤(R7)에 권취된 다음, 제품화될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 엠보시트(100)는, 예를 들어 건축물의 내/외장재나 가구, 책상, 전자제품, 주방 용품 등의 표면에 부착되는 장식시트(Decoration sheet)로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엠보시트의 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엠보시트의 제조방법을 설명하기 위한 일부 공정도로서, 상기 도 1에 보인 단면 구조의 엠보시트를 제조하기 위한 예시적인 공정도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 기재시트 21 : 제1코팅층
22 : 제2코팅층 20 : 코팅층
30 : 엠보 100 : 엠보시트
200 : 엠보 롤 210 : 코어
220 : 쉘 222 : 요홈부
224 : 돌기부

Claims (15)

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  7. 기재시트를 포함하는 반제품 상에 자성 입자를 함유하는 코팅액을 코팅하여, 기재시트 및 코팅층을 포함하는 코팅체를 제조하는 단계;
    자석의 코어와, 상기 코어의 외주연에 형성된 비자성체의 쉘을 가지는 자력의 엠보 롤에 상기 코팅체를 통과시키되, 상기 엠보 롤에 기재시트가 밀착되도록 통과시켜, 상기 자성 입자가 엠보 형상으로 코팅층에 분포되도록 하는 단계; 및
    상기 코팅층을 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 비자성체의 쉘에는 엠보를 형성시키기 위한 요홈부 및 돌기부가 형성되어 있되, 상기 요홈부의 깊이는 돌기부 길이의 30 ~ 100%인 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코팅체를 제조하는 단계는,
    반제품 상에 1차 코팅액을 코팅하는 단계 a); 및 상기 1차 코팅액 상에 2차 코팅액을 코팅하는 단계 b)를 포함하되,
    상기 1차 코팅액은 아크릴 폴리올계 수지 50.0 ~ 85.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 폴리이소시아네이트 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하고,
    상기 2차 코팅액은 폴리에스테르계 수지 25.0 ~ 60.0 중량부, 멜라민계 수지 15.0 ~ 40.0 중량부, 소광제 2.0 ~ 8.0 중량부, 용제 10.0 ~ 40.0 중량부, 침전방지제 0.5 ~ 5.0 중량부 및 유연제 0.5 ~ 5.0 중량부를 함유한 주제; 술폰산계 40.0 ~ 70.0 중량부, 경화 촉진제 2.0 ~ 30.0 중량부 및 용제 20.0 ~ 50.0 중량부를 함유한 경화제; 및 자성 입자 65 ~ 85중량부 및 용제 15 ~ 35중량부를 함유한 자성 입자 페이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 1차 코팅액은 주제, 경화제 및 자성 입자 페이스트를 5 ~ 25 : 2 ~ 12 : 0.5 ~ 5.0의 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 2차 코팅액은 주제, 경화제 및 자성 입자 페이스트를 10 ~ 30 : 1 ~ 10 : 0.5 ~ 5.0의 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 자성 입자는 철, 니켈, 코발트 및 이들의 합금으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상의 금속 입자인 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  12. 제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 자성 입자의 크기는 1㎛ ~ 15㎛인 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  13. 제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 비자성체의 쉘은 비자성의 금속재 또는 세라믹재로 구성된 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비자성의 금속재는 알루미늄, 주석, 구리 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 엠보시트의 제조방법.
  15. 삭제
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