KR101889615B1 - 셀프 클리닝 기능의 올레핀시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 환경에 노출된 상태에서도 오염이 잘 생기지 않고 오염이 있어도 빗물에 쉽게 세척되는 외장 피복재로도 사용 가능한 데코레인션 시트를 제공함에 본 발명의 목적이 있다. 상기 본 발명의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 올레핀필름(1)과, 상기 올레핀필름(1) 저면에 형성시키는 PP프라이머(2)와, 상기 올레핀필름(1) 상면에 형성시키는 접착제(3)와, 접착제(3) 상에 형성시키는 인쇄층(4)과, 인쇄층(4) 상에 형성시키는 투명올레핀필름(5)과, 투명올레핀필름(5)에 프라이머 처리한 하도프라이머층(6)과, 하도프라이머층(6)에 상도 처리한 상도처리층(7)을 포함하는 것을 특징으로 한다

Description

셀프 클리닝 기능의 올레핀시트{self-cleaning olefin sheet}
본 발명은 친환경 올레핀 필름재질(CPP)에 특수코팅 처리를 하여, 기존에 사용되고 있는 각종 표면재의 단점을 보강한 것으로, 내오염성이 우수하고 자가세척이 가능하여 실외매연이나 얼룩현상 등이 없으며, 특히 자기 세척이 가능하여 항상 청결한 제품상태를 유지 가능한 셀프클리닝 기능을 갖는 올레핀시트에 관한 것이다.
[문헌1]
올레핀 데코레이션 시트 및 그의 제조방법(olefin decoration sheet and its manufacturing method)
출원인 : 김응서 출원번호 : 10-2013-0065688(출원일자 : 2013.06.10)
등록번호 : 10-1490666(등록일자 : 2015.01.31)
종래의 데코레이션 시트 등은 실내,외 외장 피복재로 많이 사용되고 있다.
그러나 특히 실외에 사용되는 각종 외장 피복 데코레이션 재료는 외부환경에 노출되어, 심하게 오염되게 되며 오염이 되는 경우 청소하기가 어려워 외관상 매우 좋치 않을 뿐만 아니라 빈번한 청소로 인해 유지 관리비가 많이 소요되고 심한 경우 내장재 까지 손상이 오게된다.
따라서 데코레이션시트는 실내 또는 각종 생활용품의 외장 피복재로 사용에 한정되며, 각종 건축물의 건물 외벽 등과 같은 외장 피복재로는 잘 사용하지 않고 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 외부 환경에 노출된 상태에서도 오염이 잘 생기지 않고 오염이 있어도 빗물에 쉽게 세척되는 외장 피복재로도 사용 가능한 데코레이션 시트를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
또한 본 발명은 하도프라이머층(6)을 형성하기 위한 용제를 제외한 모든 소재의 성분이 친환경 소재이어서 인체에 무해한 시트를 제공함에 본 발명의 목적이 있다. 그 외 추가적인 목적은 이하, 발명의 상세한 설명에서 상술한다.
상기 본 발명의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 올레핀필름(1)과, 상기 올레핀필름(1) 저면에 형성시키는 PP프라이머(2)과, 상기 올레핀필름(1) 상면에 형성시키는 접착제(3)와, 접착제(3) 상에 형성시키는 인쇄층(4)과, 인쇄층(4) 상에 형성시키는 투명올레핀필름(5)과, 투명올레핀필름(5)에 프라이머 처리한 하도프라이머층(6)과, 하도프라이머층(6)에 상도 처리한 상도처리층(7)을 포함하는 것을 특징으로하며, 상기 접착제는 레트로치용 접착제인 것을 특징으로 하며, 상기 하도프라이머층(6)의 재료는 1액형을 사용하며, 도막두께는 3-5마이크론이며, 상도처리층(7)은 2액형을 사용하며, 도막두께는 5-10마이크론 두께인 것을 특징으로 하며, 상기 하도프라이머층(6)의 하도코팅이 성분은 디메칠포름아미드, 톨루올, 이소프로필알콜, 메칠에칠케톤, 사이크로 헥산 중량 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 하ㄷ프라이머층(6)의 성분은 디메칠포름아미드 20, 톨루올 15, 이소프로필알콜 20, 메칠에칠케톤 25, 사이크로 헥산 20 중량 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 상도처리층(7)의 코팅은 주제:경화제 중량비율이 2:1 이며, 주제 성분은 실란 트리메톡시 비닐계, 헥사메틸렌 글리콜, 이소프로필 알코올, 디 수소산화물의 구성으로 이루어지며, 경화제는 폴리우레탄레진을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 상기 상도처리층(7)의 코팅은 주제 성분은 실란 트리메톡시 비닐계 60, 헥사메틸렌 글리콜 20, 이소프로필 알코올 10, 디 수소산화물 10의 중량비 구성으로 이루어지며, 경화제는 폴리우레탄 레진 40과 물 60 중량비로 이루어지는 것을 특징으로 한다
본 발명에 따른 제조방법적 특징은, 올레핀필름(1)과 투명올레핀필름(5)을 준비하고, 투명올레핀필름(5)에는 인쇄기를 이용하여 인쇄를 실시하여 인쇄층(4)을 형성하고, 올레핀필름(1)과 투명올레핀필름(5)을 접착제(3)를 이용하여 합지 및 드라이 작업을 행한 후, 인쇄기를 이용하여 올레핀필름(1) 표면에 PP프라이머(2)를 피복 표면처리한 후, 후속작업으로 코타기에서 콤마 코팅으로 하도처리작업을 행하여 하도프라이머층(6)을 형성하고, 추가로 상도처리하여 상도처리층(7)을 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 하도프라이머층(6) 형성 작업 온도 조건은 섭씨 70-80도 이며, 상도처리층(7) 형성은, 섭씨 130-140도 온도와 코팅 속도 2-3m/분 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 하도 및 상도의 표면 코팅제 코팅에 의해 내오염성이 우수하고, 먼지나 매연 등에 오염이 쉽게 되지 않고 빗물에 의한 얼룩 발생 현상이 없이 청결한 상태를 유지 가능한 장점이 있어 청소 비용을 크게 절감한다.
또한 나무의 질감이나 원하는 색상을 항상 유지 가능하여 내후성도 우수하다. 내후성은 평균 5-10년(Quv 테스트 1200시간) 유지 가능하다.
또한 본 발명에 의하면 제품의 수축이 없고 동조(엠보무늬와 인쇄무늬가 동일함) 엠보작업이 가능하고 투톤효과가 가능하며 사용 재료의 특성상 화재시 다이옥신이나 유해가스 발생이 없다.
본 발명에 의하면 건물의 알루미늄, 철판, 복합판넬 샌드위치 판넬 등 건물 내외장재의 내,외부 인테리어 시공에 사용 가능하다.
특히 콘테이너 하우스나 컨테이너 차량 외면용으로 사용 가능하다. 그 외 기존의 표면재로 사용하는 전부분에 사용 가능하다. 예를 들어 가구, 창틀, 도어 문짝용도 사용 가능하다.
또한 본 발명에 따른 시트재료 성분에는 염소기가 없어 주거용 아파트 내부 거실, 가구재, 사무실 병원, 식당 학교 교실 등에서 친환경적으로 사용 가능하다.
도 1 은 본 발명의 시트 구성을 설명하기 위한 도면
도 2 는 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명을 첨부 도면과 함께 추가로 상술한다.
도 1 은 본 발명을 설명하기 위한 예시 단면 설명도이다.
예시한 바와 같이, 본 발명은, 올레핀필름(1) 저면에 PP프라이머(2)를 피복하고, 상층에는 접착제(3)를 도포하고, 인쇄층(4), 투명올레핀필름(5), 프라이머 처리한 하도프라이머층(6), 상도처리한 상도처리층(7), 엠보를 형성한 엠보층(8)이 순차 형성된다. 올레핀필름(1)은 바람직하기로는 유백올레핀필름을 사용한다.
PP프라이머(2)를 형성시키는 이유는 접착성을 좋게 하기 위한 것이다. PP 성분은 철판이나 목재, 플라스틱재 등등 어느 곳에나 접착성이 양호하게 나타난다.
상기 올레핀필름(1) 상에 도포하는 접착제(3)는 레트로치용 접착제를 사용한다. 그 이유는 고온에서도 사용하여도 불량이 없이 가능하기 때문이다. 본 발명에서 접착 사용시 사용 온도는 섭씨 160-170도이다. 그러나 일반 접착제를 사용하면 내열성이 낮아, 즉, 섭씨 100-110도 정도에서만 사용되므로 접착 불량이 발생한다. 투명올레핀필름(5)은 인쇄층(4)의 인쇄 형상을 더욱 돋보이게 하고 인쇄면을 보호하고 입체감을 주는 등의 여러 역할을 한다. 상기 층으로 이루어지는 시트는 두께가 예를 들어, 약 0.15-0.2mm 로 이루어진다.
인쇄층의 잉크는 내후성이 좋은 잉크를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 그 성분은 내후성이 우수한 우레탄 아크릴계 수지에 산화 방지제와 UV 첨가제를 첨가한 잉크를 사용한다.
상기 본 발명에 따른 시트의 제조 방법의 순서는 아래와 같다.
먼저 도 2 에서 보듯이, 올레핀필름(1)과 투명올레핀필름(5)을 준비하고, 투명올레핀필름(5)에는 인쇄기를 이용하여 원하는 무늬 등으로 인쇄를 실시하여 인쇄층(4)을 형성한다. 그리고 올레핀필름(1)과 투명올레핀필름(5)을 접착제(3)를 이용하여 합지 및 드라이 작업을 행한 후, 인쇄기를 이용하여 올레핀필름(1) 표면에 PP프라이머(2)를 피복하되, 인쇄기를 이용하여 도포 표면처리한다.
인쇄기를 이용한 상기한 표면처리가 완성된 시트는 후속작업으로 코타기에서 하도처리작업을 행하여 하도프라이머층(6)을 형성하고 그에 추가로 상도처리하여 상도처리층(7)을 형성하고, 최종 요철면을 만드는 엠보작업을 행하여 엠보층(8)을 부여하여 제품을 출고한다. 제품출고시, 엠보층(8) 형성은 생략할 수도 있다.
상도처리층(7) 및 하도프라이머층(6) 코팅 처리작업은 여러 방법으로도 행할 수 있다.
예를 들어, 콤마코팅, 그라비아 방법, 나이프코팅, 스프레이코팅, 다이랙트롤코팅 방법 등 많은 방법을 실시하여 본 결과 콤마코팅이 제품 품질상 가장 우수하고 양산 가능한 결과로 나타났다.
즉, 콤마 코팅으로 하는 이유는 도포량을 크게 하기 위한 것과 균일한 도포를 위한 것이다. 콤마코팅은 30-40 마이크론 이상의 두께까지 도포 가능한 장점과 도포량이 일정하게 이루어질 수 있는 장점이 있다. 다른 코팅방법으로는 원하는 물성과 두께로 제조가 어렵다.
예를들어, 메쉬롤을 사용하는 일반 그라비아코팅 방법은 도포량이 적어 원하는 물성을 얻을 수 없다. 그리고 다이렉트롤 코팅방법은 고무롤과 처리제의 점도에 의해 롤자국이 발생되어 원하는 제품의 품질 수준을 가져올 수 없다.
스프레이코팅방법은 점도가 묽은 것으로 여러 차례 처리하면 어느 정도 요구하는 물성을 얻을 수 있으나 로스(손실)가 심하고 작업이 힘들고 번거롭고 시간이 오래 걸리고 주위환경이 지저분하여 바람직하지 못하다. 마이크로코팅방법은, 제품 코팅시 제품의 표면이 매우 양호하나 도포량이 적고 표면 엠보 형성이 없는 정교한 제품에만 적합하다는 제한성을 갖는다.
상기한 하도프라이머층(6) 형성시키는 이유는 표면장력을 높여주어 후속작업인 상도처리시 부착력을 좋게 하기 위한 것이다. 이 하도프라이머층(6)을 형성시키지 않으면 부착력에 문제가 있어 제품이 이루어질 수 없다. 하도프라이머층(6) 형성 작업 온도 조건은 섭씨 70-80도 일때 그리고 라인에서의 주행속도20m/분 일 경우에 가장 우수한 결과로 나타낸다.
상기 온도 조건 이상이면 하도프라이머층(6)에 물과 같이 흐름이 생기거나 주름층이 형성되며 상기 온도 이하 조건에서는 접착력이 떨어진다. 주행속도는 상기 속도 이상이면 균일한 표면처리층 형성이 어렵고 상기 속도 이하면 생산력이 떨어진다.
상도처리층(7) 형성은, 섭씨 130-140도 온도와 속도 2-3m/분 으로 하도프라이머층(6) 형성시키는 처리속도 보다는 늦으며 온도도 다소 높은 편이다. 이 온도와 속도 조건은 매우 중요하다. 속도가 빠르면 상도처리층(7) 형성이 잘 이루어지지 못하고 불량 발생이 많다.
상기 온도 조건 이상이면 상도처리층(7)에 변형이 온다. 통상적으로 PVC 재질은 섭씨 130도 이상이면 수축에 의해 작업이 불가능하다. 그러나 본 발명에서는 올레핀 재질의 필름 원단을 사용하므로, 130-140도 범위의 온도에서도 변형이 없다. 상기 온도 이하면 표면의 균일성과 접합성이 좋치 못하다. 또한 상기 속도 이상이면 상도처리층(7) 형성에 손상이 오거나 균일하지 못하며, 상기 속도 이하면 생산성이 떨어진다. 그리고 상기 조건들을 충족하지 못하며 건조 후 요구되는 물성을 얻을 수 없었다.
하도프라이머층(6)의 재료는 1액형을 사용하며, 도막두께는 3-5마이크론으로 함이 바람직하며 상도처리층(7)은 2액형을 사용하며, 도막두께는 5-10마이크론 두께가 되도록 함이 바람직하다. 최소한 상기 두께 범위 이하면 원하는 물성을 나타내지 못한다.
하도프라이머층(6)의 하도코팅은 속히 건조되는 형태이며, 함량 성분은 디메칠포름아미드 20, 톨루올 15, 이소프로필알콜 20, 메칠에칠케톤 25, 사이크로 헥산 20 중량 비율로 이루어진다. 상기 성분들의 범위를 준다면 아래 위로 약 20% 범위로 변경하여 혼합 비율의 조절이 가능하다. 예를들어 디메칠포름아미드 20 라면, 16-24 정도의 범위를 줄 수 있다. 이러한 범위라면 물성상 큰 변화는 없다.
상도처리층(7)의 코팅 성분은 인체에 무해한 성분으로 이루어지는 바, 주제:경화제 중량비율이 2:1 이며, 가사시간(포트라이프(POT LIFE)라고 하며, 2액형 제품을 사용시 주제와 경화제를 혼합하여 사용 가능한시간, 즉 혼합 후에는 점차 굳어지므로 작업할 수 있는 시간을 말함)이 평균 1시간 30분 정도로 짧다.
주제와 경화제의 중량비율이 상기 보다 현저히 달라지면 처리제의 도막이 깨어지고 제품 표면에 경화가 되지 않아 부착에 문제가 발생하며 제품을 감을 경우, 처리제가 이면에 전이되며 원하는 물성을 가져올 수 없다.
주제 성분은 실란 트리메톡시 비닐계 60, 헥사메틸렌 글리콜 20, 이소프로필 알코올 10, 디 수소산화물 10의 중량비 구성으로 이루어진다. 경화제는 성분이 폴리우레탄레진 40과 물 60 중량비로 이루어진다. 상기 비율이 최적이다. 그러나 상기 범위 역시 각 성분의 포함 함량이 아래 위로 약 20% 정도 범위를 주어도 물성상 큰 차이는 없다.
상기한 상도처리층(7)의 주제와 경화제의 비율과 각 성분의 구성 범위에서 상하 20% 이상의 범위로 크게 벗어나면, 처리제의 도막이 깨어지고 제품 표면에 경화가 되지 않아 부착에 문제가 발생하며 제품을 감을 경우, 처리제가 이면에 전이되며 원하는 물성을 가져올 수 없다.
상기한 하도프라이머층(6)과 상도처리층(7)을 구성하는 성분은 시트를 접거나 말았을 때 깨짐을 방지하지 위해 모두 연질 계통의 수지를 사용하였으며 아울러 내구성이 보강되도록 한 성분들의 조합이다. 그리고 상도처리층(7)을 형성하는 실리카 계열의 성분은 오염에 대한 저항성이 매우 큰 특성을 가지고 있어 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
본 발명의 시트 제품은 2년에 가까운 장기간에 걸쳐 7차례의 실험을 통하여 원하는 물성을 얻었으며, 4차례 이상의 실제 생산 라인 작업을 통하여 요구 물성을 얻을 수 있었다. 7차례의 완제품의 물성테스트는 미래화학에 의뢰하여 행하였다. 그 테스트 결과는 참고로 아래와 같이 첨부한다.
Figure 112018500477512-pat00010
Figure 112018500477512-pat00011
Figure 112018500477512-pat00012
Figure 112018500477512-pat00013
Figure 112018500477512-pat00014
Figure 112018500477512-pat00015
Figure 112018500477512-pat00016
1. 올레핀필름 2. pp프라이머
3. 접착제 4. 인쇄층
5. 투명올레핀필름 6. 하도프라이머층
7. 상도처리층 8. 엠보층

Claims (9)

  1. 올레핀필름(1)과,
    상기 올레핀필름(1) 저면에 형성시키는 PP프라이머(2)와,
    상기 올레핀필름(1) 상면에 형성시키는 접착제(3)와,
    접착제(3) 상에 형성시키는 인쇄층(4)과,
    인쇄층(4) 상에 형성시키는 투명올레핀필름(5)과,
    투명올레핀필름(5)에 프라이머 처리한 하도프라이머층(6)과,
    하도프라이머층(6)에 상도 처리한 상도처리층(7)을 포함하며,
    상기 하도프라이머층(6)의 재료는 1액형을 사용하며, 도막두께는 3-5마이크론이며, 상도처리층(7)은 2액형을 사용하며, 도막두께는 5-10마이크론 두께이며,
    상기 하도프라이머층(6)의 하도코팅 성분은 디메칠포름아미드, 톨루올, 이소프로필알콜, 메칠에칠케톤, 사이크로 헥산으로 이루어지되,
    상기 하도프라이머층(6)의 성분은 디메칠포름아미드 20, 톨루올 15, 이소프로필알콜 20, 메칠에칠케톤 25, 사이크로 헥산 20 중량 비율로 이루어지며,
    상기 상도처리층(7)의 코팅은 주제:경화제 중량비율이 2:1 이며,
    주제 성분은 실란 트리메톡시 비닐계, 헥사메틸렌 글리콜, 이소프로필 알코올, 디 수소산화물의 구성으로 이루어지며, 경화제는 폴리우레탄레진을 포함하되,
    상기 상기 상도처리층(7)의 코팅은 주제 성분이 실란 트리메톡시 비닐계 60, 헥사메틸렌 글리콜 20, 이소프로필 알코올 10, 디 수소산화물 10의 중량비 구성으로 이루어지며, 경화제는 폴리우레탄 레진 40과 물 60 중량비로 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀프 클리닝 기능의 올레핀시트.
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