KR101278162B1 - 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름은 인몰드 사출 성형 방법에 의해 제조되는 사출 성형물의 표면을 형성하는 인몰드 사출용 전사 필름으로서, 베이스 필름, 상기 베이스 필름의 배면에 적층되어 있는 인쇄층, 상기 베이스 필름의 전면에 적층되어 있으며 3차원적인 입체 패턴을 갖는 입체 패턴층을 포함하며, 상기 입체 패턴층은 인몰드 사출 성형 공정 중 가압에 의해 상기 인쇄층과 상기 사출 성형물에 상기 입체 패턴에 대응하는 대응 입체 패턴을 형성시키며, 사출 성형 공정 후 상기 인쇄층으로부터 분리되어 상기 베이스 필름과 함께 제거된다.

Description

입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법{A TRANSCRIPTION FILM FOR IN-MOLD INJECTION HAVING THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE PATTERN LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인몰드 사출용 전사 필름의 배면에 3차원적인 입체 패턴층을 형성시켜 인몰드 사출 성형물의 표면에 평면이 아닌 입체 패턴을 표현할 수 있는 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 세탁기나 에어콘 등 각종 가전제품의 프론트 패널을 제작하거나, 컴퓨터, 휴대폰 등의 LCD 윈도우 또는 키패드를 제작하는데 소위 인몰드(in-mold) 사출 방법이 널리 사용되고 있다.
인몰드 사출 방법이란 사출 금형의 고정 금형과 이동 금형 사이에 소정의 글자나 기호 등의 문양이 인쇄된 전사 필름을 장착한 상태에서 용융 수지를 사출함으로써, 기존의 열전사 방법에서는 극복하지 못한 360°방향 전사 및 요철 부분 전사를 가능케 하고, 전사 필름에 인쇄된 문양이 사출과 동시에 성형물 표면에 전사되도록 하는 방법을 말한다. 이러한 인몰드 사출 방법을 적용하게 되면, 종래의 사출, 진공 증착(베이스코팅, 증착, 탑코팅), 접착 및 알루미늄 명판 부착 등으로 이어지는 다단계 공정을 사출 성형 및 전사라는 단 1 단계 공정만으로 대폭 단축할 수 있어서, 사출 성형물의 제조 원가를 절감함은 물론, 불량률도 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한 인몰드 사출 방법에서 성형물의 품질에 매우 중요한 영향을 미치는 소재가 바로 전사 필름이다. 전사 필름은 통상적으로 이형성을 갖는 베이스 필름(또는 기질 시트)과, 그 위에 차례로 적층된 이형층, 보호층 그리고 소정 문양을 갖는 인쇄층 및 접착층 등으로 이루어진다. 사출 공정이 끝나면 상기 보호층과 인쇄층은 접착층에 의해서 성형물에 전사되고, 상기 베이스 필름 및 이형층은 분리 제거된다. 이때, 상기 보호층은 인쇄층을 덮는 부위만 성형물 위에 접착되고 나머지 부위는 베이스 필름과 함께 절단 제거된다. 한편, 필요 또는 공정 태양 및 조건에 따라 이형층, 보호층, 접착층은 선택적으로 생략될 수 도 있다.
그런데 이러한 종래의 인몰드 사출 방법은 사출 성형물에 전사되어 사출 성형물의 표면 형상을 형성하는 소정 문양이 표현된 인쇄층 및 접착층이 단순 1차원적인 표면 형상만을 구현하므로 표면 형상의 입체적 표현에 한계가 있고 촉감이 좋지 못해 디자인적으로 미적 가치가 저해되는 문제점이 있다.
이러한 종래의 전사 필름이 갖는 문제점을 해결하기 위해 종래의 전사 필름의 베이스 필름 상에 적층된 인쇄층의 전면 또는 배면에 3차원적인 입체 형상을 갖는 입체 패턴층을 추가로 형성함으로써, 이 입체 패턴층이 인쇄층과 함께 사출 성형물에 전사되어 3차원적인 입체 패턴으로 된 표면 형상을 구현할 수 있는 새로운 전사 필름이 개발되었다.
그러나 이 새로운 전사 필름은 인쇄층과 입체 패턴층이 상대 층 형성 시에 방해 요소로 작용하여 원하는 단차 뚜께나 기하하적 입체적 형상을 이루는 3차원적인 입체 패턴층을 갖는 전사 필름의 제조가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 심한 경우 전사 필름의 품질 저하 또는 제조 불량으로 이어져 인몰드 사출 성형시 사출 성형물 표면에 원하는 3차원적인 입체 패턴을 용이하게 형성시키지 못하거나 사출 성형물 표면의 품질 저하 또는 제품 불량으로 이어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하여 인쇄층과 입체 패턴층이 상대 층 형성에 방해로 작용하지 않도록 입체 패턴층을 형성함으로써 원하는 소정의 단차 뚜께 또는 기하하적 입체적 형상을 이루는 3차원적인 입체 패턴층을 갖는 전사 필름 및 이를 용이하게 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기의 과제 해결을 위한 본 발명에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름은 인몰드 사출 성형 방법에 의해 제조되는 사출 성형물의 표면을 형성하는 인몰드 사출용 전사 필름으로서, 베이스 필름, 상기 베이스 필름의 배면에 적층 형성되어 있는 인쇄층, 상기 베이스 필름의 전면에 적층 형성되어 있으며 3차원적 입체 패턴을 갖는 입체 패턴층을 포함하며, 상기 입체 패턴층은 인몰드 사출 성형 공정 중 가압에 의해 상기 인쇄층과 상기 사출 성형물에 상기 입체 패턴에 대응하는 대응 입체 패턴을 형성시키며, 사출 성형 공정 후 상기 베이스 필름과 함께 상기 인쇄층으로부터 분리되어 제거된다.
상기 베이스 필름은 두께가 35 내지 55 ㎛ 이며, 상기 인쇄층은 두께가 6 내지 12 ㎛ 이며, 상기 입체 패턴층은 두께가 12 내지 18 ㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 입체 패턴층은 광중합성 수지 및 경화제 재질로 이루어질 수 있다.
상기 광중합성 수지는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, Epoxy/Lewis산계 수지, Polyene/Diol계 수지 및 Acrylic acid ester 계 수지 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법은 인몰드 사출 성형 방법에 의해 제조되는 사출 성형물의 표면을 형성하는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법으로서, 베이스 필름의 배면에 인쇄층을 적층 형성하는 인쇄층 적층 단계, 스크린 틀에 감광액을 도포하는 감광액 도포 단계, 상기 감광액이 도포된 스크린 틀의 일측에 광마스크를 배치한 후 상기 감광액을 노광하는 광마스크 배치 및 노광 단계, 상기 감광액의 노광 후 수세를 통해 소정 입체 패턴을 갖는 경화된 감광막을 형성하는 감광막 형성 단계, 상기 베이스 필름의 전면에 상기 감광막을 배치하는 감광막 배치 단계, 상기 감광막의 소정 입체 패턴에 입체 패턴층 형성을 위한 재료가 혼합된 잉크를 도포하는 잉크 도포 단계, 그리고, 상기 도포된 잉크를 건조시킨 후 상기 스크린 틀을 제거하여 상기 소정 입체 패턴에 암수 대응하는 입체 패턴을 갖는 입체 패턴층을 상기 베이스 필름의 전면에 형성을 완료하는 입체 패턴층 형성 완료 단계를 포함하며, 상기 입체 패턴층은 인몰드 사출 성형 공정 중 가압에 의해 상기 인쇄층과 상기 사출 성형물에 상기 입체 패턴에 대응하는 대응 입체 패턴을 형성시키며, 사출 성형 공정 후 상기 인쇄층으로부터 분리되어 상기 베이스 필름과 함께 제거된다.
상기 잉크 도포 단계에서 사용되는 상기 잉크는 광중합성 수지 및 경화제 재질로 만들어질 수 있다.
상기 베이스 필름은 두께가 35 내지 55 ㎛ 로 마련되며, 상기 인쇄층은 두께가 6 내지 12 ㎛ 로 형성되며, 상기 입체 패턴층은 두께가 12 내지 18 ㎛ 로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 입체 패턴층 형성 완료 단계는, 상기 도포된 잉크를 자외선을 조사하여 경화하는 자외선 경화 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 광중합성 수지는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, Epoxy/Lewis산계 수지, Polyene/Diol계 수지, 및 Acrylic acid ester 계 수지 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 광마스크 배치 및 노광 단계에서, 상기 광마스크는 투광부와 차광부가 소정 입체 형상에 대응되도록 마련된 포지티브 필름 또는 네거티브 필름일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법에 의하면, 입체 패턴층을 인쇄층과 상호 방해가 되지 않도록 베이스 필름을 기준으로 인쇄층의 반대측에 형성함으로써 원하는 소정의 단차 뚜께 또는 기하하적 입체적 형상으로 이루어진 3차원적인 입체 패턴층을 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 인몰드 사출 성형 공정 시 직접 전사가 되지 않더라도 가압에 의해 사출 성형물의 표면에 3차원적 입체 패턴 형상을 용이하게 형성할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 분해 사시도 및 요부 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조에 사용되는 스크린 틀의 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법 중 베이스 필름의 전면에 입체 패턴층을 형성하기 위해 스크린 틀에 감광액을 도포하는 단계를 도시한 단면도,
도 6은 도 5의 감광액이 도포된 스크린 틀의 배면에 광마스크를 배치한 후 노광하는 단계를 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 노광 공정 후 수세를 통해 소정 입체 패턴을 갖는 경화된 감광막을 형성하는 단계를 도시한 단면도,
도 8은 배면에 이형층 및 인쇄층이 순차적으로 적층되어 있는 베이스 필름의 전면에 도 7의 감광막의 배면을 접촉 배치하는 단계를 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 감광막의 입체 패턴에 잉크를 도포하는 단계를 도시한 단면도,
도 10은 도 9의 도포된 잉크를 건조시킨 후 스크린 틀을 제거하여 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 완성하는 단계를 도시한 단면도,
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 이용하여 표면에 입체 패턴이 형성된 사출 성형물을 제조하기 위한 인몰드 사출 방법을 설명하기 위한 도면으로서,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 형개된 금형의 내부 소정 위치에 정렬시키는 단계를 도시한 단면도,
도 12는 도 11의 금형을 형폐한 후 용융 수지를 사출함으로써 성형 및 전사가 동시에 이루어지는 단계를 도시한 단면도,
도 13은 도 12의 사출 및 전사 후 형개하여 표면에 입체 패턴이 형성된 사출 성형물로부터 베이스 필름 및 이형층을 분리하는 단계를 도시한 단면도,
도 14는 베이스 필름 및 이형층이 분리된 입체 패턴이 형성된 사출 성형물의 최종 형상을 확대한 도 13의 ‘A’영역의 확대 단면도, 그리고,
도 15는 도 14의 입체 패턴이 형성된 사출 성형물의 실제 사진이다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 기술하는 실시예는 본 발명의 이상적인 사시도, 단면도, 순서도, 평면도 및 사진을 참고하여 설명될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름 및 그 제조 방법에 관하여 설명한다.
먼저 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 분해 사시도 및 요부 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름(1)는 베이스 필름(10) 및 베이스 필름(10)의 배면에 순차적으로 적층 형성되어 있는 이형층(20)과 인쇄층(30) 및 베이스 필름(10)의 전면에 적층 형성되어 있는 입체 패턴층(40)을 포함한다.
베이스 필름(10)은 그 재질로서 내열성이 우수한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 사용하는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정되지 않고, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 올레핀 수지, 우레탄 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지, 염화비닐 수지 등으로부터 선택되는 단층 필름, 또는 상기 중에서 선택된 2종 이상의 수지에 의한 적층 필름 또는 공중합 필름을 사용할 수 있다.
베이스 필름 (10)의 두께는 성형 편의성 및 안정성과 후술할 입체 패턴층(40)의 입체 패턴을 가압에 의해 대응하는 입체 패턴 형상을 인쇄층(30)에 용이하게 전달할 수 있는 것 등을 함께 고려하여 35 내지 55 ㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이형층(20)은 베이스 필름 (10)에 배면에 적층 형성된 층으로 베이스 필름 (10)이 인쇄층(30)으로부터 원활하게 박리되도록 하기 위해 형성된 층이다. 이형층(20)의 재질은 아크릴계 수지, 경화선계 수지, 폴리우레탄계 수지, 염화고무계 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 올레핀계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지 등일 수 있다.
인쇄층(30)은 문자나 기호 등의 도안이 인쇄된 층으로서 그 재질로서는, 아크릴계 수지, 경화선계 수지, 폴리우레탄계 수지, 염화고무계 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 인쇄층(30)의 막 두께는 충분한 디자인 효과를 얻으면서 후술할 입체 패턴층(40)의 돌출된 입체 패턴(45)을 가압에 의해 대응하는 3차원적인 입체 패턴이 용이하게 형성되기 위해서 6 ㎛ 내지 12 ㎛의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.
본 실시예와 달리 이형층(20)은 선택적으로 생략될 수도 있으며, 이형층(20)과 인쇄층(30) 사이에 인쇄층(30)을 보호하는 보호층이 추가로 형성되어도 무방하다. 또한, 인쇄층(30)의 배면에 사출 성형물(2, 도 13 참조)의 전면과 결합하기 위한 접착층이 추가될 수 도 있다.
입체 패턴층(40)은 베이스 필름(10)을 기준으로 인쇄층(30)이 형성된 면의 반대면인 베이스 필름(10)의 전면에 적층 형성되어 있으며 3차원적 입체 패턴(45)을 갖도록 마련되어 있다.
입체 패턴층(40)은 인몰드 사출 성형 공정 중 금형(150, 도 12 참조)의 가압에 의해 발생한 가압력을 이용하여 베이스 필름(10)과 이형층(20)을 통해 인쇄층(30)과 사출 성형물(2)에 입체 패턴(45)에 대응하는 대응 입체 패턴을 형성시키며, 사출 성형 공정 후 베이스 필름(10) 및 이형층(20)과 함께 인쇄층(30)으로부터 분리되어 제거된다.
입체 패턴층(40) 즉 입체 패턴(45)의 두께는 제작의 편의성 및 금형(150)의 가압에 의해 발생한 가압력을 베이스 필름(10)과 이형층(20)을 통해 인쇄층(30)과 사출 성형물(2)에 용이하게 전달하여 3차원적인 대응 입체 패턴을 용이하게 형설할 수 있도록 12 내지 18 ㎛ 인 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 15㎛로 형성되었다.
입체 패턴층(40)은 광중합성 수지 및 경화제로 이루어져 있으며, 그 밖에 공지의 안료, 안정제, 분산제 등이 첨가될 수 있다.
광중합성 수지는 아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, Epoxy/Lewis산계 수지, Polyene/Diol계 수지 및 Acrylic acid ester 계 수지 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 그 대표적인 예로 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴 레이트, 우레탄 아크릴 레이트 등이 있다.
경화제는 열경화제 또는 자외선 경화제가 주로 사용된다.
이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법 도 3 내지 도 10를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 순서도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조에 사용되는 스크린 틀의 평면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법 중 베이스 필름의 전면에 입체 패턴층을 형성하기 위해 스크린 틀에 감광액을 도포하는 단계를 도시한 단면도, 도 6은 도 5의 감광액이 도포된 스크린 틀의 배면에 광마스크를 배치한 후 노광하는 단계를 도시한 단면도, 도 7은 도 6의 노광 공정 후 수세를 통해 소정 입체 패턴을 갖는 경화된 감광막을 형성하는 단계를 도시한 단면도, 도 8은 배면에 이형층 및 인쇄층이 순차적으로 적층되어 있는 베이스 필름의 전면에 도 7의 감광막의 배면을 접촉 배치하는 단계를 도시한 단면도, 도 9는 도 8의 감광막의 입체 패턴에 잉크를 도포하는 단계를 도시한 단면도, 그리고, 도 10은 도 9의 도포된 잉크를 건조시킨 후 스크린 틀을 제거하여 본 발명의 한 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 완성하는 단계를 도시한 단면도이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법은 먼저 베이스 필름(10)의 배면에 순차적으로 이형층(20) 인쇄층(30)을 적층 형성한다(S10).
이형층(20)은 필요에 따라 생략되어도 무방하다. 또한 이형층(20)과 인쇄층(30) 사이에 인쇄층(30)을 보호하는 보호층이 추가로 적층 형성될 수 도 있다. 또한, 인쇄층(30)의 배면에 사출 성형물(2)의 전면과 용이하게 결합하기 위한 접착층이 추가로 적층 형성될 수도 있다.
이형층(20) 및 인쇄층(30)의 적층 형성 방법은 이미 공지된 것이므로 이에 대한 설명은 생략한다. 상술한 바와 같이 베이스 필름(10)은 두께가 35 내지 55 ㎛ 로 마련되며, 인쇄층(20)은 두께가 6 내지 12 ㎛ 로 적층 형성된다.
그런 다음, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스크린 틀(100)에 감광액(110)을 도포하는 감광액 도포 단계(S20)를 거친다.
스크린 틀(100)에는 소정 입체 패턴 형상을 만들 수 있는 스크린 망(105)이 격자 무늬 형태로 마련되어 있으나 그 형상은 사출 성형물(2)의 표면에 형성하고자 하는 원하는 입체 패턴 형상에 따라 변경 가능함은 물론이다.
이 후, 도 6에 도시된 바와 같이 감광액(110)이 도포된 스크린 틀(100)의 일측에 광마스크(120)를 배치한 후 감광액(110)을 노광하는 광마스크 배치 및 노광 단계(S30)을 거친다.
여기서 광마스크(120)는 투광부(122)와 차광부(124)가 소정 입체 형상에 대응되도록 마련된 포지티브 필름을 사용하였으나 네거티브 필름이어도 무방하다.
따라서 노광을 하면 투광부(122)를 통과한 광에 노출된 부분의 감광액은 경화가 되고, 차광부(124)에 대응되는 부분의 감광액은 경화가 되지 않게 된다.
다음으로, 감광액(110)의 노광 후 수세(水洗)를 통해 도 7에 도시된 바와 같이 소정 입체 패턴을 갖는 경화된 감광막(112)을 형성하는 감광막 형성 단계(S40)를 거친다.
수세시 경화되지 않은 감광액은 물과 함께 제거되며 경화된 부분은 소정 입체 패턴을 갖는 감광막(112)으로 완성되게 된다.
그런 다음, 도 8에 도시된 바와 같이 이형층(20) 및 인쇄층(30)이 배면에 순차적으로 적층 형성되어 있는 베이스 필름(10)의 전면에 경화된 감광막(112)을 배치하는 감광막 배치 단계(S50)를 거친다.
이 후, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 감광막(112)의 소정 입체 패턴 사이 사이에 입체 패턴층(40) 형성을 위한 재료가 혼합된 잉크(140)를 도포하는 잉크 도포 단계(S60)를 거친다.
본 실시예에서 사용된 잉크(140)는 상술한 광중합성 수지 및 경화제가 혼합 조성된 잉크이다. 물론 잉크(140)에는 공지의 안료, 안정제, 분산제 등이 추가로 첨가될 수 있다.
잉크(140)는 스퀴즈(130)을 이용하여 입체 패턴 사이 사이 공간에 도포하는 스크린 인쇄법을 이용한다. 잉크(140)의 도포 방법은 스크린 인쇄법 이외에 그라비아 인쇄, 오브셋 인쇄, 도장, 딥핑 방법 등이 사용될 수 도 있다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이 도포된 잉크(140)를 건조 시킨 후 스크린 틀(100)을 제거하여(S70), 감광막(112)의 소정 입체 패턴에 암수 대응하는 입체 패턴(45)을 갖는 입체 패턴층(40)을 베이스 필름(10)의 전면에 형성 완료시키면(S80), 도 1 및 도 2에 도시된 입체 패턴층(40)을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름(1)이 완성된다. 스크린 틀(100) 제거 시에는 경화된 감광막(112)도 함께 제거되게 된다.
한편, 잉크(140)의 구성 성분인 경화제가 열 경화제가 아닌 자외선 경화제인 경우 건조 공정 외에 도포된 잉크(140)에 자외선을 조사하여 경화시켜 입체 패턴층(40)을 형성하는 자외선 경화 공정이 추가될 수 있다.
여기서 입체 패턴층(40)은 상술한 바와 같이 두께가 12 내지 18 ㎛ 로 형성되는 것이 바람직하며, 본 실시예서는 15 ㎛ 로 형성하였다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층(40)을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름(1)을 이용하여 표면에 입체 패턴이 형성된 사출 성형물(2)을 제조하는 방법을 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 이용하여 표면에 입체 패턴이 형성된 사출 성형물을 제조하기 위한 인몰드 사출 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름을 형개된 금형의 내부 소정 위치에 정렬시키는 단계를 도시한 단면도, 도 12는 도 11의 금형을 형폐한 후 용융 수지를 사출함으로써 성형 및 전사가 동시에 이루어지는 단계를 도시한 단면도, 도 13은 도 12의 사출 및 전사 후 형개하여 표면에 입체 패턴이 형성된 사출 성형물로부터 베이스 필름 및 이형층을 분리하는 단계를 도시한 단면도, 그리고, 도 14는 베이스 필름 및 이형층이 분리된 입체 패턴이 형성된 사출 성형물의 최종 형상을 확대한 도 13의 ‘A’영역의 확대 단면도이다.
먼저 도 11에 도시된 바와 같이 입체 패턴층(40)을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름(1)을 형개된 금형(150)의 내부 소정 위치에 정렬시킨다.
그런 다음 도 12에 도시된 바와 같이 가동측 금형부(154)를 고정측 금형부(152)로 이동시켜 금형(150)을 폐쇄한 후 수지 주입 장치(160)을 이용하여 형폐된 금형(150) 내부의 인쇄층(30) 배면 공간부에 용융 수지(162)를 사출한다.
사출과 동시에 입체 패턴층(40)의 돌출된 입체 패턴층(40)은 가동측 금형부(154)의 내면과 접촉함으로써 가압을 받게 되며, 따라서 이 가압력에 의해 입체 패턴층(40)의 입체 패턴(45)에 대응하는 형상으로 베이스 필름(10) 및 이형층(20)을 경유하여 인쇄층(30) 및 사출된 용융 수지(162)에 가압력이 전달되면서 인쇄층(30)의 전사가 이루어지게 된다. 이에 따라 전사된 인쇄층(30) 및 사출 성형물(2)의 전면에 대응되는 입체 패턴이 형성된다.
그런 다음, 도 13에 도시된 바와 같이 금형(150)을 형개하여 표면에 입체 패턴이 형성된 인쇄층(30) 및 사출 성형물(2)로부터 베이스 필름(10) 및 이형층(20)을 분리 제거하면 도 14 및 도 15에 도시된 표면을 이루는 인쇄층(30) 및 사출 성형물(2)의 전면에 3차원적인 입체 패턴이 완성되게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태의 공정 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 전사 필름 2 : 사출 성형물
10 : 베이스 필름 20 : 이형층
30 : 인쇄층 40 : 입체 패턴층
45 : 입체 패턴
100 : 스크린 틀 105 : 스크린 망
110 : 감광액 112 : 감광막
120 : 광마스크 122 : 투광부
124 : 차광부 130 : 스퀴즈
140 : 잉크 150 : 금형
152 : 고정측 금형부 154 : 가동측 금형부
160 : 수지 주입 장치 162 : 용융 수지

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 인몰드 사출 성형 방법에 의해 제조되는 사출 성형물의 표면을 형성하는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법으로서,
    베이스 필름의 배면에 인쇄층을 적층 형성하는 인쇄층 적층 단계,
    스크린 틀에 감광액을 도포하는 감광액 도포 단계,
    상기 감광액이 도포된 스크린 틀의 일측에 광마스크를 배치한 후 상기 감광액을 노광하는 광마스크 배치 및 노광 단계,
    상기 감광액의 노광 후 수세를 통해 소정 입체 패턴을 갖는 경화된 감광막을 형성하는 감광막 형성 단계,
    상기 베이스 필름의 전면에 상기 감광막을 배치하는 감광막 배치 단계,
    상기 감광막의 소정 입체 패턴에 입체 패턴층 형성을 위한 재료가 혼합된 잉크를 도포하는 잉크 도포 단계, 그리고,
    상기 도포된 잉크를 건조시킨 후 상기 스크린 틀을 제거하여 상기 소정 입체 패턴에 암수 대응하는 입체 패턴을 갖는 입체 패턴층을 상기 베이스 필름의 전면에 형성을 완료하는 입체 패턴층 형성 완료 단계
    를 포함하며,
    상기 입체 패턴층은 인몰드 사출 성형 공정 중 가압에 의해 상기 인쇄층과 상기 사출 성형물에 상기 입체 패턴에 대응하는 대응 입체 패턴을 형성시키며, 사출 성형 공정 후 상기 인쇄층으로부터 분리되어 상기 베이스 필름과 함께 제거되는
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 잉크 도포 단계에서 사용되는 상기 잉크는 광중합성 수지 및 경화제 재질로 만들어지는
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 베이스 필름은 두께가 35 내지 55 ㎛ 로 마련되며,
    상기 인쇄층은 두께가 6 내지 12 ㎛ 로 형성되며,
    상기 입체 패턴층은 두께가 12 내지 18 ㎛ 로 형성되는
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
  8. 제5항에서,
    상기 입체 패턴층 형성 완료 단계는,
    상기 도포된 잉크를 자외선을 조사하여 경화하는 자외선 경화 단계
    를 더 포함하는
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
  9. 제6항에서,
    상기 광중합성 수지는
    아크릴계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, Epoxy/Lewis산계 수지, Polyene/Diol계 수지, 및 Acrylic acid ester 계 수지 중 적어도 어느 하나로 이루어진
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
  10. 제5항에서,
    상기 광마스크 배치 및 노광 단계에서,
    상기 광마스크는
    투광부와 차광부가 소정 입체 형상에 대응되도록 마련된
    포지티브 필름 또는 네거티브 필름인
    입체 패턴층을 갖는 인몰드 사출용 전사 필름의 제조 방법.
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