KR101849370B1 - 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법 아크릴계 폴리머층 및 상기 아크릴계 폴리머층 상에 접합된 우레탄계 폴리머층을 포함하는 복합 프라이머 열전사 필름을 준비하는 단계; 폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 상에 상기 아크릴계 폴리머층이 상기 플렉서블 필름을 바라보도록 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 위치시키는 단계; 제1열전사 공정을 수행하여 상기 플렉서블 필름 상에 복합 프라이머층을 형성하는 단계; 및 제2열전사 공정을 수행하여 상기 복합 프라이머층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계;를 포함한다. 이에 의하면, 유연성을 갖는 피전사체 및 열전사 잉크 리본 간의 계면 특성을 향상시켜 플렉서블한 전자기기에 적용이 가능한 효과가 있다.

Description

유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법{Decoration film with flexibility and method of manufacturing thereof}
본 발명은 필름에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법에 관한 것이다.
인테리어, 전자기기 등 다양한 분야에서 데코레이션 필름에 대한 수요가 늘어나면서 다양한 분야에 적용이 가능한 데코레이션 필름 개발이 활발히 이루어지고 있다.
데코레이션 필름 종류 중 하나인 열전사 필름은 폴리에스테르 필름과 같은 피전사체 상에 다양한 염료를 포함하는 열전사용 잉크 리본을 위치시킨 뒤, 열전사 프린트를 이용하여 상기 피전사체 및 상기 잉크 리본을 열압착하여 필름을 제조한다. 열전사 필름의 경우 일반적인 염료 도포 공정과 비교하여 별도의 건조 공정이 필요 없기 때문에 공정이 간단하다. 뿐만 아니라 염료가 변지는 현상이 비교적 적게 나타나므로 심미성이 뛰어난 장점이 있다.
한편, 최근들어 유연성(flexibility)을 갖는 휴대폰, TV, 컴퓨터, 등과 같은 다양한 전자기기에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 따라서, 이러한 유연성을 갖는 전자기기에 적용이 가능한 데코레이션 필름의 개발이 절실한 실정이다.
대한민국 공개특허 제2006-0014085호를 참조하면, 종래의 데코레이션용 열전사 필름의 경우 피전사체로 PET를 주로 사용한다. 하지만, PET의 경우 유연성이 떨어지기 때문에 유연성을 갖는 전자 기기 등에 적용이 제한적인 단점이 있다.
따라서, 유연성을 갖는 피전사체 상에 열전사용 잉크 리본을 위치시킨 뒤, 열전사 프린트를 수행하여 데코레이션용 열전사 시트를 제조하려는 시도가 있었다. 하지만, 유연성을 갖는 피전사체의 경우 열전사 공정에 적용할 경우 피전사체 및 잉크 리본 과의 계면 특성이 좋지 않아 서로 간의 열압착이 제대로 이루어지지 않는다. 이에, 명확한 패턴 인쇄가 어렵고 인쇄층이 박리되는 단점이 있다.
특허 문헌 : 대한민국 공개특허 제2006-0014085호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 유연성을 갖는 피전사체 및 열전사 잉크 리본 간의 계면 특성을 향상시켜 플렉서블한 전자기기에 적용이 가능한 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은 아크릴계 폴리머층 및 상기 아크릴계 폴리머층 상에 접합된 우레탄계 폴리머층을 포함하는 복합 프라이머 열전사 필름을 준비하는 단계; 폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 상에 상기 아크릴계 폴리머층이 상기 플렉서블 필름을 바라보도록 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 위치시키는 단계; 제1열전사 공정을 수행하여 상기 플렉서블 필름 상에 복합 프라이머층을 형성하는 단계; 및 제2열전사 공정을 수행하여 상기 복합 프라이머층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 복합 프라이머 열전사 필름에서, 상기 아크릴계 폴리머층 및 상기 우레탄계 폴리머층이 서로 맞닿는 일영역에는 상기 아크릴계 폴리머층 및 상기 우레탄계 폴리머층의 적어도 일부가 용융접합되어 형성된 열접합부를 포함하고, 상기 열접합부의 평균두께는 상기 복합 프라이머 열전사 필름 평균두께의 1/50 이상일 수 있다.
또한, 상기 데코레이션층은, 구형 금속 코어와 상기 금속 코어를 둘러싸고 배치된 투명절연층 쉘을 포함하는 코어-쉘 입자 및 바인더를 포함하는 금속 인쇄 필름을 사용하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1열전사 공정 또는 제2열전사 공정은, 기설정된 패턴부에만 열 및 압력이 가해짐에 따라 상기 플렉서블 필름 상에 상기 데코레이션층이 패턴을 갖고 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1열전사 공정 또는 제2열전사 공정은, 260 kgf/mm2이하의 압력 및 60 ~ 110 ℃의 온도 하에서 0.1 ~ 2.0 inch/sec의 속도로 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 복합 프라이머 열전사 필름을 사용하여 유연성을 갖는 피전사체 및 열전사 잉크 리본 간의 계면 특성을 향상시켜 플렉서블한 전자기기에 적용이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 프라이머 열전사 필름에 포함된 복합 프라이머층의 단면도이다.
도 2 ~ 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전사 공정 인쇄장치의 구성을 사시도로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코어-쉘 입자의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일실시예에 따른 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법은 우레탄계 폴리머층 및 상기 우레탄계 폴리머층 상에 상기 우레탄계 폴리머층과 접합된 아크릴계 폴리머층을 포함하는 복합 프라이머 열전사 필름을 준비하는 단계, 폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 상에 상기 아크릴계 폴리머층이 상기 플렉서블 필름을 바라보도록 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 위치시키는 단계, 제1열전사 공정을 수행하여 상기 플렉서블 필름 상에 복합 프라이머층을 형성하는 단계, 및 제2열전사 공정을 수행하여 상기 복합 프라이머층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계를 포함한다.
복합 프라이머 열전사 필름을 준비하는 단계에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 프라이머 열전사 필름에 포함된 복합 프라이머층의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복합 프라이머 열전사 필름은 복합 프라이머층(200)을 포함한다. 상기 복합 프라이머층(200)은 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 아크릴계 폴리머층(210) 상에 접합된 우레탄계 폴리머층(220)을 포함한다. 상기 아크릴계 폴리머층(210)은 후술되는 폴리아미드 필름과 우수한 접착력을 가지며, 상기 우레탄계 폴리머층(220)은 후술되는 데코레이션층과 우수한 접착력을 갖는다. 이에, 상기 복합 프라이머 열전사 필름(200)이 상기 플렉서블 필름 및 데코레이션층 사이에 배치되어 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)이 각각 상기 플렉서블 필름 및 데코레이션층과의 접찹력을 향상시킨다. 이에, 유연성을 갖는 피전사체 즉, 상기 플렉서블 필름 및 열전사 잉크 리본인 데코레이션층 간의 계면 특성을 향상시켜 플렉서블한 전자기기에 적용이 가능한 효과가 있다.
상기 아크릴계 폴리머층(210)은 메틸메타크릴레이트(Methyl methacrylate), 스타이렌, n-뷰틸메타크릴레이트(n-Butyl methacrylate), t-뷰틸메타크릴레이트(t-Butyl methacrylate), 아이소뷰틸메타크릴레이트(Isobutyl Methacrylate), 아이소프로필메타크릴레이트(Isopropyl methacrylate), 아이소보닐아크릴레이트(Isobonyl acrylate), 아크릴로나이트릴(Acrylonitrile), 아이소보닐메타크릴레이트(Isobonylmethacrylate), 및 에틸메타크릴레이트(Ethyl methacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 아크릴계 모노머로부터 중합되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 우레탄계 폴리머층(220)은 활성 수소기 함유 화합물과 유기 디이소시아네이트를 반응시켜 수득한 폴리우레탄계 수지로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)은 순서에 관계 없이 서로 열에 의해 접합된 형태로 형성될 수 있다.
이때, 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)이 서로 맞닿는 일영역에는 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)의 적어도 일부가 용융접합되어 형성된 열접합부를 포함하고, 상기 열접합부의 평균두께는 상기 복합 프라이머 열전사 필름 두께의 1/50 이상일 수 있고, 바람직하게는 1/30 ~ 1/5일 수 있다. 상기 열접합부의 평균두께는 상기 복합 프라이머 열전사 필름 평균두께의 1/50 이상임에 따라 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)간의 접합력이 향상된다. 반대로, 상기 열접합부의 평균두께가 상기 복합 프라이머 열전사 필름 두께의 1/50 미만일 경우 상기 아크릴계 폴리머층(210) 및 상기 우레탄계 폴리머층(220)이 외력에 의해 서로 탈리될 수 있어 상기 폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 및 데코레이션층 간 접착력을 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 복합 프라이머 열전사 필름은 상기 우레탄계 폴리머층(220) 상에 이형필름(미도시)이 접착된 형태일 수 있다. 이때 사용되는 이형 필름은 통상의 열전사용 필름에 사용되는 이형 필름일 수 있고, PET일 수 있다. 또한, 상기 우레탄계 폴리머층 및 상기 이형 필름 사이에는 점착제층이 형성될 수 있고, 상기 우레탄계 폴리머층 과 접하지 않는 상기 이형필름의 이면에는 열전사 시 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 보호하기 위한 내열 보호층이 형성될 수 있다.
다음으로, 폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 상에 상기 아크릴계 폴리머층이 상기 플렉서블 필름을 바라보도록 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 위치시킨다.
상기 플렉서블 필름은 상기 폴리이미드를 포함함에 유연성을 갖는다. 이에,유연성을 갖는 전자 기기에 적용이 용이하다.
도 2 및 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전사 공정 인쇄장치의 구성을 사시도로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 플렉서블 필름(100) 상에 제1열전사 공정을 수행하여 복합 프라이머층(200)을 형성한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 열전사 공정 인쇄장치는 열전사헤드(10), 열전사헤드노즐(11), 플라텐롤러(12) 및 이송부(13)를 포함하며, 상기 이송부(13)는 모터(14), 구동롤러(15), 종동롤러(16) 및 플렉서블 필름센서(170)를 포함할 수 있다.
상기 열전사헤드(10)는 상기 이송부(13)에 의해 이송되는 플렉서블 필름에 열을 가한다. 상기 열전사헤드노즐(11)은 인쇄에 필요한 잉크를 각각 플라텐롤러(12)에 공급한다. 상기 플라텐롤러(12)는 제2필름을 사이에 두고 각각 상기 열전사헤드(10)와 대면되어 복합 프라이머 열전사 필름이 흡착될 수 있도록 플렉서블 필름을 지지하며, 플렉서블 필름의 이송에 따라 회전한다.
상기 모터(14)는 인쇄될 플렉서블 필름을 열전사헤드(10)로 공급하기 위한 구동원이고, 상기 구동롤러(15)는 패턴 입력 장치(미도시)에 의해 기설정된 패턴의 모양을 따라 상기 모터(14)와 맞물려 회전하면서 플렉서블 필름을 이송시킨다. 상기 종동롤러(16)는 플렉서블 필름을 사이에 두고 상기 구동롤러(15)와 맞물려 회전되면서 플렉서블 필름을 이송시킨다. 이때, 상기 플렉서블 필름센서(17)가 플렉서블 필름 상에서 입력된 패턴 모양을 따라 위치를 감지한다.
이에, 상기 금속 데코레이션층은 기설정된 패턴부에만 열 및 압력이 가해짐에 따라 상기 플렉서블 필름 상에 상기 복합 프라이머층이 패턴을 갖고 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1열전사 공정은 260 kgf/mm2이하의 압력 및 60 ~ 110 ℃의 온도 하에서 0.1 ~ 2.0 inch/sec의 속도로 수행될 수 있다.
상기 열전사 시 압력이 260 kgf/mm2 를 초과할 경우, 반응 안정성이 떨어져 불균일한 복합 프라이머층이 형성될 수 있다. 상기 열전사 시 온도가 60℃ 미만일 경우 플렉서블 필름 및 복합 프라이머층 사이의 결합력이 약해질 수 있고, 110℃를 초과할 경우 불균일한 복합 프라이머층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 열전사 공정의 속도가 0.1 inch/sec 미만일 경우 공정 효율이 떨어질 수 있고, 2.0 inch/sec를 초과할 경우 불균일한 복합 프라이머층이 형성될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 제2열전사 공정을 수행하여 상기 복합 프라이머층(200) 상에 데코레이션층(300)을 형성한다.
상기 데코레이션층(300)은 상기 데코레이션층(300) 일면에 이형필름(미도시)이 접착된 형태의 열전사 필름을 사용하여 형성될 수 있다. 이때 사용되는 이형 필름은 통상의 열전사용 필름에 사용되는 이형 필름일 수 있고, PET일 수 있다. 또한, 상기 데코레이션층 및 상기 이형 필름 사이에는 점착제층이 형성될 수 있고, 상기 이형필름에서 상기 데코레이션층과 접하지 않는 상기 이형필름의 이면에는 열전사 시 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 보호하기 위한 내열 보호층이 형성될 수 있다.
상기 데코레이션층(300)은 염료 및 바인더를 포함한다. 상기 염료는 데코레이션 필름에 사용되는 통상의 염료라면 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 데코레이션층(300)은 구형 금속 코어와 상기 금속 코어를 둘러싸고 배치된 투명절연층 쉘을 포함하는 코어-쉘 입자를 더 포함할 수 있다. 상기 코어-쉘 입자를 표현할 경우 메탈감을 감는 시각성을 부여하여 염료로는 부족한 심미성을 더 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코어-쉘 입자의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 코어-쉘 입자는 구형 금속 코어(2)와 상기 금속 코어를 둘러싸고 배치된 투명절연층 쉘(1)을 포함한다.
상기 구형 금속 코어(2)는 Al, Cu, 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 Al일 수 있다.
상기 투명절연층 쉘(1)은 투명절연액을 상기 코어 상에 도포하여 코팅함으로써 형성될 수 있다. 상기 투명절연층은 전기전도도 값이 0이어서 통전이 불가능한 층으로서, 포토 아크릴, 프로필렌 글리콜, 트랜스포머 오일(transformer oil), SiNx, 및 SiO2로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 투명절연층 쉘의 광투과도는 90% 이상일 수 있다. 상기 광투과도가 90%이상일 경우 상기 금속에 의한 심미성을 향상시킬 수 있다. 상기 광투과도가 90%미만일 경우 금속에 의한 심미성 향상이 제한적일 수 있다.
상기 금속-투명절연층 코어쉘 입자는 전체 중량 중 코어 50 ~ 90 중량% 및 쉘 10 ~ 50 중량%로 포함할 수 있다.
상기 금속-투명절연층 코어쉘 입자의 전체 중량 중 코어의 중량이 50%미만일 경우 광투과도가 낮아져 심미성 향상이 제한적일 수 있고, 90중량%를 초과할 경우 상대적으로 투명절연코팅층의 중량비가 작아짐에 따라 절연 효과가 떨어질 수 있다.
또한, 상기 금속-투명절연층 코어쉘 입자의 전체 중량 중 쉘의 중량이 10 중량% 미만일 경우 절연 효과가 떨어질 수 있고, 50 중량%을 초과할 경우, 상대적으로 상기 코어의 중량비가 작아짐에 따라 심미성 향상이 제한적일 수 있다.
상기 데코레이션층 형성 또한 전술된 열전사 공정 인쇄장치를 이용하여 수행될 수 있으므로 전술된 내용을 참고하기로 한다. 이형필름(미도시)이 접착된 형태일 수 있다. 이때 사용되는 이형 필름은 통상의 열전사용 필름에 사용되는 이형 필름일 수 있고, PET일 수 있다. 또한, 상기 우레탄계 폴리머층 및 상기 이형 필름 사이에는 접착제층이 형성될 수 있고, 상기 이형필름의 이면에는 열전사 시 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 보호하기 위한 내열 보호층이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2열전사 공정은 260 kgf/mm2이하의 압력 및 60 ~ 110 ℃의 온도 하에서 0.1 ~ 2.0 inch/sec의 속도로 수행될 수 있다.
상기 열전사 시 압력이 260 kgf/mm2 를 초과할 경우, 반응 안정성이 떨어져 불균일한 데코레이션층이 형성될 수 있다. 상기 열전사 시 온도가 60℃ 미만일 경우 복합 프라이머층 및 데코레이션층 사이의 결합력이 약해질 수 있고, 110℃를 초과할 경우 불균일한 데코레이션층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 열전사 공정의 속도가 0.1 inch/sec 미만일 경우 공정 효율이 떨어질 수 있고, 2.0 inch/sec를 초과할 경우 불균일한 데코레이션층이 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 열전사헤드 11 : 열전사헤드노즐
12 : 플라텐롤러 13 : 이송부
14 : 모터 15 : 구동롤러
16 : 종동롤러 17 : 제2필름센서
100 : 플렉서블 필름 200 : 복합 프라이머층
210 : 아크릴계 폴리머층 220 : 우레탄계 폴리머층
300 : 데코레이션층

Claims (5)

  1. 아크릴계 폴리머층 및 상기 아크릴계 폴리머층 상에 접합된 우레탄계 폴리머층을 포함하는 복합 프라이머 열전사 필름을 준비하는 단계;
    폴리이미드를 포함하는 플렉서블 필름 상에 상기 아크릴계 폴리머층이 상기 플렉서블 필름을 바라보도록 상기 복합 프라이머 열전사 필름을 위치시키는 단계;
    제1열전사 공정을 수행하여 상기 플렉서블 필름 상에 복합 프라이머층을 형성하는 단계; 및
    제2열전사 공정을 수행하여 상기 복합 프라이머층 상에 데코레이션층을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 복합 프라이머 열전사 필름에서,
    상기 아크릴계 폴리머층 및 상기 우레탄계 폴리머층이 서로 맞닿는 일영역에는 상기 아크릴계 폴리머층 및 상기 우레탄계 폴리머층의 적어도 일부가 용융접합되어 형성된 열접합부를 포함하고,
    상기 아크릴계 폴리머층은 상기 폴리이미드와 접착되고 상기 우레탄계폴리머층은 상기 데코레이션층과 접착되어, 상기 플렉서블 필름 및 데코레이션층 간의 계면 특성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열접합부의 평균두께는 상기 복합 프라이머 열전사 필름 평균두께의 1/50 이상인 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데코레이션층은,
    구형 금속 코어와 상기 금속 코어를 둘러싸고 배치된 투명절연층 쉘을 포함하는 코어-쉘 입자 및 바인더를 포함하는 금속 인쇄 필름을 사용하여 형성되는 유연성을 갖는 데코레이션 필름의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1열전사 공정 또는 제2열전사 공정은,
    기설정된 패턴부에만 열 및 압력이 가해짐에 따라 상기 플렉서블 필름 상에 상기 데코레이션층이 패턴을 갖고 형성되는 휴대폰 데코레이션 필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1열전사 공정 또는 제2열전사 공정은,
    260 kgf/mm2이하의 압력 및 60 ~ 110 ℃의 온도 하에서 0.1 ~ 2.0 inch/sec의 속도로 수행되는 휴대폰 데코레이션 필름의 제조방법.
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