KR102238771B1 - 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트는 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 위에 구비된 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층; 상기 백색 또는 유색필름층 위에 구비된 제2 프라이머층; 상기 제2 프라이머층 위에 구비된 인쇄층; 상기 인쇄층 위에 구비된 제3 프라이머층; 상기 제3 프라이머층의 전면에 코팅 구비된 1차 UV 코팅층; 및 상기 1차 UV 코팅층 위에 부분적으로 코팅 구비되며, 항균제가 포함된 2차 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 및 이의 제조방법 {Decoration Sheet Having Excellent Soft Touch Surface and Preparing Method Thereof}
본 발명은 우수한 표면 질감을 갖는 데코-시트 (Deco-Sheet) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 데코레이션 시트 (이하 '데코시트'라 함)라 함은 장롱, 싱크대와 같은 가구에 나무 무늬, 대리석 무늬, 추상적 무늬 등 다양한 장식을 표현하기 위한 시트를 의미한다.
종래 데코시트용 소재로 사용되고 있는 가소화된 폴리염화비닐 소재는, 물성 및 성형성이 우수하나, 환경 문제발생의 여지가 있는 화학제품을 사용해야 한다. 따라서, 이에 대한 대체재료로 부각되고 있는, 프로필렌계 수지와 같은, 폴리올레핀계 수지는 내열성 및 기계적 강도가 우수하고 내약품성 및 전기절연성 등이 우수하며, 무독성으로 플라스틱 필름 및 시트 등의 용도로 폭넓게 사용되고 있다. 다만, 폴리올레핀계 수지는 성형이 어렵고 외관 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 폴리올레핀계 수지를 이용하여 데코 시트를 제조하는 경우, 상기 데코 시트는 이의 최외측 표면을 보호하기 위해 통상적으로는 표면보호층을 형성시킨다. 특히, 내마모성, 내스크래치성 등을 개선하기 위해, 표면보호층에는 폴리우레탄 수지를 사용하거나 또는 UV 경화성 수지를 사용하는 것으로 알려져 있다.
그러나. 상기 표면보호층은 통상적으로 평탄하고 균일하게 코팅되어 입체적이지 않아, 대리석 또는 나무와 같은 기재의 질감을 표현하는데 한계가 있다.
한편, 하기 특허문헌 1에서는 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트의 제조방법을 개시하고 있으나, 이는 2차 UV 코팅층의 발수성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 대리석 또는 나무와 같은 기재의 질감을 표현하되, 표면 발수성을 향상시킬 수 있는 신규한 데코시트에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
[선행문헌]
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-1976530호 (2019.05.09)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 위에 구비된 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층; 상기 백색 또는 유색필름층 위에 구비된 제2 프라이머층; 상기 제2 프라이머층 위에 구비된 인쇄층; 상기 인쇄층 위에 구비된 제3 프라이머층; 상기 제3 프라이머층의 전면에 코팅 구비된 1차 UV 코팅층; 및 상기 1차 UV 코팅층 위에 부분적으로 코팅 구비된 2차 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성함으로써 대리석 또는 나무와 같은 기재의 질감을 표현하되, 표면 발수성을 향상시킬 수 있는 신규한 데코시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트는 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 위에 구비된 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층; 상기 백색 또는 유색필름층 위에 구비된 제2 프라이머층; 상기 제2 프라이머층 위에 구비된 인쇄층; 상기 인쇄층 위에 구비된 제3 프라이머층; 상기 제3 프라이머층의 전면에 코팅 구비된 1차 UV 코팅층; 및 상기 1차 UV 코팅층 위에 부분적으로 코팅 구비된 2차 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 2차 UV 코팅층의 두께는 2 내지 4㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 1차 UV 코팅층은 에틸렌 아세테이트 5-15중량%, 히드록시 프로필 아크릴레이트 5-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 (methanone) 1-5중량%, 폴리에틸렌 글리콜 400 디아크릴레이트 15-25중량%, 옥시비스 디아크릴레이트 1-10중량%, 폴리에틸렌 1-10중량%, 우레탄 아크릴레이트 10-20중량%, 흄드 실리카 5-9중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 2차 UV 코팅층은 에틸렌 아세테이트 10-15중량%, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 10-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 1-5중량%, 헥사메틸렌 디아크릴레이트 1-5중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 15-20중량%, 아크릴레이트 수지 20-30중량%, 우레탄 아크릴레이트 5-10중량%, 흄드 실리카 1-5중량%, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 1-5중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 항균제 0.5 내지 1.5중량% 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하며, 흄드 실리카는 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 2차 UV 코팅층은 물결무늬, 나이테 무늬, 줄무늬, 또는 대리석 문양인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 1차 UV 코팅층의 두께는 3 내지 약 10㎛인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트에 있어서, 상기 폴리올레핀계 필름층들은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리염화비닐 (PVC)로 대체 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 제조방법은 제1 프라이머층; 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층; 제2 프라이머층; 인쇄층; 제3 프라이머층으로 이루어진 폴리올레핀계 인쇄원단을 제공하는 단계; 상기 폴리올레핀계 인쇄원단에 상기 제3 프라이머층의 전면에 걸쳐 1차 UV 코팅층을 반경화 상태로 형성시키는 단계; 상기 1차 UV 코팅층 상에 부분적으로 2차 UV 코팅층을 형성시키는 단계; 및 상기 1차 UV 코팅층 및 2차 UV 코팅층을 완전 경화시키는 단계;를 포함하되, 상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 제조방법에 있어서, 상기 1차 UV 코팅층은 UV 메탈등으로 UV 조사 높이 165mm/120W, 라인 속도 70m/min, 챔버 온도 약 90℃, UV 경화기 내에 조사량 100-150mJ/㎠으로 조사하여 약 3-10㎛ 두께로 반경화 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 제조방법에 있어서, 상기 1차 UV 코팅층은 완전 경화를 100%로 한 기준에 대하여 90% 이하로 경화되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 제조방법에 있어서, 상기 2차 UV 코팅층은 UV 메탈등으로 UV 조사 높이 165mm/120W, 라인 속도 70m/min, 챔버 온도 약 90℃, UV 경화기 내에 조사량 150-200mJ/㎠으로 조사하여 2 내지 4㎛ 두께로 완전 경화 상태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데코시트의 구조의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 2는 반구형으로 형성된 2차 UV 코팅층의 접촉각을 단면으로 표현하는 개략도이다.
도 3은 반구형으로 형성된 2차 UV 코팅층을 설명하기 위한 평면 개략도이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데코시트의 구조의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 데코시트는 제1 프라이머층; 상기 제1 프라이머층 위에 구비된 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층; 상기 백색 또는 유색필름층 위에 구비된 제2 프라이머층; 상기 제2 프라이머층 위에 구비된 인쇄층; 상기 인쇄층 위에 구비된 제3 프라이머층; 상기 제3 프라이머층의 전면에 코팅 구비된 1차 UV 코팅층; 및 상기 1차 UV 코팅층 위에 부분적으로 코팅 구비된 2차 UV 코팅층;을 포함하며, 상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층, 인쇄층, 및 폴리올레핀계 투명필름층의 상부 및 하부 각각 프라이머층들이 형성되어 있으며, 제2 프라이머층은 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층과 인쇄층 사이에 접착력을 향상하기 위한 층이며, 제1 프라이머층은 본 발명에 따른 다층 구조의 데코시트를 피접착물 (MDF, PB, PVC, PP, 목재, 등)에 접착할 때, 피접착물과 데코시트 사이에 접착력을 높이는 역할을 한다.
본 발명의 바람직한 일 구체 예에 따르면, 상기 폴리올레핀계 인쇄 원단과, 폴리올레핀계 투명 원단은 별도로 제작 준비된 다음, 상기 두 원단을 서로 합지하여 적층시키는 것이 작업 공정상의 편의를 위해 바람직하다. 이 경우, 제3 프라이머층 및 제4 프라이머층은 모두 존재하는 것이 인쇄층과 폴리올레핀계 투명필름층 사이에 접착력을 높이는데 바람직하다. 실제로, 제3 및 4 프라이머층이 없을 경우, 사용상에 있어, 폴리올레핀계 인쇄 원단과 폴리올레핀계 투명 원단이 쉽게 박리되는 현상이 발생한다. 제1 프라이머층이 없을 경우는 피착체와의 박리가 발생한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 데코시트는 폴리올레핀계 인쇄 원단, 폴리올레핀계 투명 원단, 및 표면보호층을 포함한다. 여기서, 상기 표면보호층은 상기 제5 프라이머층의 전면에 걸쳐 코팅된 1차 UV 코팅층 및 상기 1차 UV 코팅층 상에 부분적으로 코팅된 2차 UV 코팅층으로 구성된다.
본 발명에 따른 데코시트는 1차 UV 코팅층 및 상기 1차 UV 코팅층 상에 부분적으로 코팅된 2차 UV 코팅층을 형성함으로써, 기존 UV 코팅층만으로 데코시트를 구성하는 경우에 비하여 표면 질감이 향상된다. 이와 같이 본 발명에 따른 데코시트에서 표면 질감이 향상됨에 따라 천연 대리석 또는 천연 목재와 같은 표면 질감 (물결무늬, 나이테 무늬, 줄무늬, 대리석 문양, 등)을 표현하는 것이 가능하다. 아울러, 상기 제5 프라이머층, 1차 UV 코팅층, 및 2차 UV 코팅층으로 구성된 표면보호층은, 기존의 단일의 UV 코팅층만으로 구성된 표면보호층보다 내마모성 및 내스크래치성 등이 우수하다.
본 발명에 있어서, 폴리올레핀계 필름층들은, 폴리프로필렌 또는 프로필렌과 다른 올레핀의 랜덤 공중합체 등의 재료를 사용하여 형성되고, 이는 당 업계에 일반적으로 알려지거나 상업적으로 시판되는 제품을 이용할 수 있다. 상기 폴리올레핀계 필름층들은, 은폐력 부가, 및/또는 가스 차단성 등의 기계적 물성을 제공하는 역할을 한다. 이러한 폴리올레핀계 필름층들은, 당 업자라면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리염화비닐 (PVC) 등의 재료로 대체하여 본 발명에서 얻고자 하는 폴리올레핀계 필름층들의 기능을 대체할 수 있다.
프라이머층은 일반적으로 폴리우레탄, 폴리이소시아네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 등의 재료를 사용하여 형성되고, 이는 당 업계에 일반적으로 알려지거나 상업적으로 시판되는 제품을 이용할 수 있다.
인쇄층은 일반적으로 폴리우레탄, 폴리비닐 등의 재료를 사용하여 형성되고, 대리석 무늬, 목재 무늬 또는 추상적 무늬 등의 디자인을 시각적으로 부여하고, 내열성, 내광성, 내후성의 특성을 부여할 수 있다. 이 또한, 당 업계에 일반적으로 알려지거나 상업적으로 시판되는 제품을 이용할 수 있다.
표면보호층은 일반적으로 아크릴레이트 또는 아크릴우레탄 등의 재료를 사용하여 형성되고, 내오염성, 내스크래치성, 내광성, 내후성 등을 부여한다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데코시트는 1차 UV 코팅층 및 상기 1차 UV 코팅층 상에 부분적으로 2차 UV 코팅층을 형성하여, 표면 질감과 내마모성 등의 기계적 물성을 향상시킨다.
본 발명에 따르면, 2차 UV 코팅층을 형성하는 코팅제는 1차 UV 코팅층을 형성하는 코팅제보다 요변성 (thixotropy)이 높다. 아울러, 1차 UV 코팅층의 성분은 연질 특성을 갖는 2-3 관능성 우레탄 아크릴레이트와 2관능 및/또는 단관능 모노머 (예를 들어, 히드록시 프로필 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜, 옥시비스 디아크릴레이트, 등)를 포함하여 표면 장력을 높여서 2차 UV 코팅층과의 부착성 및 습윤성 (wetting)을 높인다. 또한, 1차 UV 코팅층을 경화시 완전 경화를 100%로 한 기준에 대하여 90% 이하, 바람직하게 80-90% 정도로 경화시킨 후, 소정의 패턴으로 패터닝된 2차 UV 코팅층을 형성한다. 그 다음, 1차 UV 코팅층 및 2차 UV 코팅층을 완전 경화시킴으로써, 부착력을 상승시킨다.
상기 1차 UV 코팅층으로 바람직한 조성은, 에틸렌 아세테이트 5-15중량%, 히드록시 프로필 아크릴레이트 5-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 (methanone) 1-5중량%, 폴리에틸렌 글리콜 400 디아크릴레이트 15-25중량%, 옥시비스 디아크릴레이트 1-10중량%, 폴리에틸렌 1-10중량%, 우레탄 아크릴레이트 10-20중량%, 흄드 실리카 5-9중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 1차 UV 코팅제는 다양한 아크릴레이트의 조합과 광중합개시제, 실리카 등을 포함하여, 도포시 반경화 상태에서 표면에 반응기가 형성되는 조성물이라면 어느 조성물이라도 사용될 수 있다. 당 업자라면, 전술한 조건을 만족시킬 수 있는 다양한 아크릴레이트들, 광중합개시제 및 실리카의 조합이 가능할 것이다.
상기 1차 UV 코팅층에서, 실리카는 미세한 분말로서 수지 용액 중에 분산되면 미세한 응집입자로 되어 피인쇄물에 도장한 경우, 건조 및 경화에 의해 도막 표면에 요철을 만들어 입사각이 완전한 정반사를 못하게 하고 난반사를 시켜서 우리 눈이 빛을 느끼지 못하게 하는 소광 효과를 나타낸다. 즉, 상기 실리카는 수지 용액에 소광 효과를 나타낼 수 있는 모든 실리카 (예를 들어, 용융 실리카, 침강형 실리카, 등)를 사용할 수 있다.
상기 2차 UV 코팅층으로 바람직한 조성은 에틸렌 아세테이트 10-15중량%, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 10-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 1-5중량%, 헥사메틸렌 디아크릴레이트 1-5중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 15-20중량%, 아크릴레이트 수지 20-30중량%, 우레탄 아크릴레이트 5-10중량%, 흄드 실리카 1-5중량%, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 1-5중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 항균제 0.5 내지 1.5중량% 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하며, 흄드 실리카는 포함하지 않는다.
즉, 2차 UV 코팅제는 다양한 아크릴레이트의 조합과 광중합개시제, 흄드 실리카 등을 포함하여, 도포시 요변성이 높은 조성물이라면 어느 조성물이라도 사용될 수 있다. 당 업자라면, 전술한 조건을 만족시킬 수 있는 다양한 아크릴레이트들, 광중합개시제 및 흄드 실리카의 조합이 가능할 것이다.
상기 2차 UV 코팅층은 흄드 실리카를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 1차 및 2차 UV 코팅층에서, 기타 첨가제는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 것으로서, 소포제, 습윤제 등을 포함할 수 있다.
일반적으로, UV 코팅층 상에 또 다른 UV 코팅층을 형성하는 것은 두 층 사이에 접착력 및/또는 부착력이 낮아 외부의 충격에 의해 쉽게 탈착되거나 또는 시간의 경과에 따라 쉽게 박리되는 경향이 있다.
2차 UV 코팅층은 1차 UV 코팅층 상에 높은 부착력 및/또는 접착력으로 접합되어 천연 대리석 또는 천연 목재와 같은 표면 질감 (물결무늬, 나이테 무늬, 줄무늬, 대리석 문양 등)을 표현하는 것이 가능하다. 아울러, 상기 1차 UV 코팅층 및 2차 UV 코팅층으로 구성된 표면보호층은, 기존 UV 코팅층만으로 구성된 표면보호층보다 내마모성 및 내스크래치성 등도 우수하다.
본 발명의 데코시트에 있어서, 바람직하게는, 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층의 두께는 약 50 내지 약 150㎛, 바람직하게는 약 70 내지 약 100㎛이다. 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름 층의 두께가 50㎛ 미만인 경우, 인쇄성 저하 및 은폐력 부족으로 외관 효과가 저하되는 문제점이 있고, 150㎛ 초과하는 경우 그라비아 인쇄 작업시 속도 저하로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
바람직하게는, 프라이머층들의 두께는 약 0.5 내지 약 2㎛이다. 프라이머층의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우, 상부 투명필름 층과의 접착력이 취약할 수 있고, 2㎛를 초과하면 작업 속도가 저하될 수 있고, 부착성, 내마모성, 내스크래치성이 저하될 수 있다.
바람직하게는, 인쇄층의 두께는 약 0.5 내지 약 2㎛이다. 인쇄층의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우, 다양한 무늬 및 색감을 선명하게 표현하지 못하는 문제점이 있고, 2㎛ 초과하는 경우 인쇄층의 건조 부족으로 작업 속도가 저하되는 문제점이 있다.
바람직하게는, 표면보호층에서 1차 UV 코팅층의 두께는 약 3 내지 약 10㎛, 바람직하게는 약 5 내지 약 7㎛이고, 2차 UV 코팅층의 두께는 약 2 내지 약 4㎛, 바람직하게는 약 3㎛이다.
1차 UV 코팅층의 두께가 3㎛ 미만인 경우, 성형시 폴리올레핀계 투명필름층의 표면 광택 변화 발생 및 내오염성이 저하되는 문제점이 있고, 10㎛ 초과하는 경우, 2차 UV 코팅층과 결과된 두께가 두꺼워져 표면처리 작업 시 속도 저하 및 성형시 표면보호층에 크랙이 발생할 가능성이 문제점이 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 상기 2차 UV 코팅층의 두께를 2 내지 4㎛로 얇게 형성하되, 이를 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성하는 점에 특징이 있다.
즉, 특허문헌 1과 같은 종래기술에서는 상기 2차 UV 코팅층을 5 내지 20㎛로 구성하였으나, 본 발명자는 이를 2 내지 4㎛로 얇게 형성하되, 이를 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성하였다.
특히, 이와 같이 다수의 반구형 볼록부를 15 내지 40°의 접촉각을 갖도록 형성할 경우, 1차 UV 코팅층 상에 약 35% 면적에만 상기 2차 UV 코팅층을 형성하여도 충분한 항균효과가 발휘될 수 있다는 점을 확인하였다.
한편, 본 발명의 데코시트는 열 성형에 적합하며, 특히 진공성형에 적합하다. 열 성형이란 열가소성 수지의 시트 또는 필름을 가열/연화시켜, 진공 (vacuum) 또는 압공 (press)을 하여 형상을 만드는 방법이다. 상기 열성형이란 말은 진공성형 (vacuum forming), 압공성형 (pressure forming), 매치드 몰드 성형 (matched mold forming) 및 이들의 조합 등 다양한 시트 가공 기술을 포함하는 포괄적인 의미로 사용된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 1차 UV 코팅층은, 바람직하게는, UV 메탈등으로 UV 조사 높이 165mm/120W, 라인 속도 70m/min, 챔버 온도 약 90℃, UV 경화기 내에 조사량 100-150mJ/㎠으로 조사하여 약 3-10㎛ 두께의 1차 UV 코팅층을 형성한다. 이때 1차 UV 코팅층을 경화시 상기 조사량을 조절하여 90% 이하, 바람직하게 80-90% 정도로 반경화시키는 것이 중요하다. 즉, 본 발명의 조건하에서, 라인 속도 70m/min에서 조사량 100-150mJ/㎠, 바람직하게는 120 내지 130mJ/㎠으로 UV를 조사하는 경우, 1차 UV 코팅층의 내구성이 향상되는 것을 발견하였다.
즉, 특허문헌 1과 같은 종래기술과 같은 조사량과 달리, 본 발명과 같이 100-150mJ/㎠, 바람직하게는 120 내지 130mJ/㎠으로 UV를 조사하는 경우 1차 UV 코팅층의 내구성이 현저하게 향상된다.
전술한 바와 같이, 일반적인 UV 코팅제는 피착제에 도포한 다음, UV 조사하고, 그 위에 또 다른 UV 층을 형성하는 경우 두 층 사이에 부착력 또는 접착력이 없어 잘 부착되지 않는다. 본 발명에서는 이러한 문제를 1차 UV 코팅층의 조성에서 아크릴레이트의 성분들과 실리카를 조합하여 소광 특성을 가지며, 반응기 (OH기 등)를 잔류시키고, 반경화 상태로 형성한 다음, 2차 UV 코팅층은 투명성 및 요변성을 유지하도록 설계한다. 이렇게 얻은 본 발명에 따른 데코시트는 우수한 표면 질감을 가지며, 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 나타낸다.
이하, 구체적인 실시 예 및 비교 예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시 예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[제조예 1] - 폴리올레핀계 인쇄 원단의 제조
먼저, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌을 원료로 하고, 첨가제로 산화방지제, 자외선 안정제, 안료를 포함하는 유색필름층용 조성물을 금강기업으로부터 호모 PP, 유색 원단을 구입하여 준비하였다. 상기 조성물에 대하여, 230℃로 설정된 트윈스크류 압출기 (직경 45mmΦ)를 사용하여 혼련하고 수지 조성물에 대한 펠렛을 제조하였다. 얻어진 각 수지 조성물의 펠렛을 캘린더 성형 장치를 통해 약 90㎛ 두께의 유색필름층을 성형하였다.
한편, 폴리우레탄계 공중합체 100 중량부에 도막 형성제 2 중량부, 희석제인 메틸에틸케톤, 에틸 아세테이트의 혼합용매 18 중량부를 혼합하여 프라이머 조성물을 얻었다. 이와 별도로, 경화제인 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HMDI) 100 중량부를 용제인 메틸에틸케톤, 부틸아세테이트의 혼합 100 중량부와 혼합하여 경화제 조성물을 준비하였다. 피착체인 상기 유색필름층에 도포하기 직전에, 상기 프라이머 조성물과 경화제 조성물을 95 : 5로 혼합하여 프라이머 조성물을 얻었다. 피착체인 상기 유색필름 하부에 상기 프라이머 처리 조성물을 약 70m/min의 코팅속도로 그라비어 나이프 코팅한 뒤, 이를 건조하여 약 1㎛ 두께로 제1 프라이머층을 형성하였다.
상기 프라이머와 동일한 프라이머를 제2 프라이머층으로 유색필름 상부에 형성을 한다. 제2 프라이머층이 형성되어 있는 유색필름 상부로 폴리 우레탄계 공중합체 50 중량부에 비닐계 공중합체 50 중량부, 색상부여를 위한 안료 약 15 중량부, 희석제인 메틸에틸케톤 및 아이피에이 (IPA) 혼합용매 약 18 중량부를 혼합한 잉크 조성물을 그라비어 인쇄를 통해 인조 대리석 문양으로 패턴을 형성하였다.
다시, 상기 인쇄층 상에 제3 프라이머제층을 형성하기 위하여, 폴리 에스테르계 공중합체 100 중량부에, 희석제인 에틸아세테이트(EA) 혼합용매 40 중량부를 혼합하여 접착제 조성물을 얻었다. 이와 별도로, 경화제인 폴리이소시아네이트 100 중량부를, 피착체에 도포하기 직전에, 상기 접착제 조성물과 경화제 조성물을 95 : 5로 혼합하여 제3 프라이머 조성물을 얻었다. 피착체인 상기 인쇄층 상부에 상기 제3 프라이머 조성물을 약 70m/min의 코팅속도로 그라비어 나이프 코팅한 뒤, 이를 건조하여 약 1㎛ 두께로 제3 프라이머층을 형성하여 폴리올레핀계 인쇄 원단을 얻었다.
[실시예 1 내지 6]
상기 제조예 1을 통하여 준비된 폴리올레핀계 인쇄 원단의 제3 프라이머층 상에 에틸렌 아세테이트 13중량%, 히드록시 프로필 아크릴레이트 15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 (methanone) 3중량%, 폴리에틸렌 글리콜 400 디아크릴레이트 20중량%, 옥시비스 디아크릴레이트 5중량%, 폴리에틸렌 5중량%, 우레탄 아크릴레이트 15중량%, 흄드 실리카 8중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 3중량%, 및 나머지는 소포제, 습윤제의 기타 첨가제를 포함하는 1차 UV 코팅층을 약 70m/min의 코팅속도로 그라비어 나이프 코팅한 뒤, 이를 UV 메탈등으로 UV 조사 높이 165mm/120W, 라인 속도 70m/min, 챔버 온도 약 90℃, UV 경화기 내에 조사량 120mJ/㎠으로 조사하여 약 8㎛ 두께의 반경화 상태의 1차 UV 코팅층을 형성하였다.
한편, 에틸렌 아세테이트 13중량%, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 13중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 3중량%, 헥사메틸렌 디아크릴레이트 3중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 17중량%, 아크릴레이트 수지 25중량%, 우레탄 아크릴레이트 3중량%, 흄드 실리카 (BYK-7420) 3중량%, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 3중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 3중량%, 항균제 1중량% 및 나머지는 소포제, 습윤제의 기타 첨가제를 포함하는 2차 UV 코팅층 조성물을 이용하여 메쉬의 동판을 이용하여 상기 1차 UV 코팅층상의 면적 35%에 고르게 2차 UV 코팅층을 약 3㎛ 두께로 형성하였으며, 이 때 2차 UV 코팅층은 서로 이격되어 형성된 다수의 반구형 블록부로 형성하되, 15 내지 40°의 접촉각 (실시예 1: 15°의 접촉각, 실시예 2: 20°의 접촉각, 실시예 3: 25°의 접촉각, 실시예 4: 30°의 접촉각, 실시예 5: 35°의 접촉각, 실시예 6: 40°의 접촉각)을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 형성하였다. 다수의 반구형 볼록부의 최하단 직경은 10㎛로 형성하고 이격된 다수의 볼록부간의 간격은 5㎛으로 형성하였다.
[비교예 1] - 2차 UV코팅층을 상기 1차 UV 코팅층 전면에 형성
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상기 제1제조예에 의하여 준비된 폴리올레핀계 인쇄 원단의 제3 프라이머층 상에 1차 UV 코팅층 및 2차 UV 코팅층을 형성하되, 2차 UV코팅층을 3㎛ 두께로 상기 1차 UV 코팅층 전면에 평면으로 형성하였다.
[비교예 2 내지 9] - 접촉각 변경
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 상기 제1제조예에 의하여 준비된 폴리올레핀계 인쇄 원단의 제3 프라이머층 상에 1차 UV 코팅층 및 2차 UV 코팅층을 형성하되, 2차 UV코팅층을 형성하는 다수의 반구형 볼록부의 접촉각을 아래와 같이 변경하여 형성하였다.
비교예 2: 5
비교예 3: 10°
비교예 4: 12°
비교예 5: 14°
비교예 6: 41°
비교예 7: 43°
비교예 8: 45°
비교예 9: 50°
[발수성 테스트]
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9를 통하여 제조된 데크시트의 표면 발수력을 테스트하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
발수력 테스트는 정사각형 데코시트 (50㎝×50㎝)를 동일한 사이즈의 완전평면 정사각 나무판에 완전히 팽팽하게 편상태로 핀으로 고정하여 위치시킨 후 데코시트의 표면에 25℃ 온도의 정제수 300㎖를 고르게 뿌려주었으며, 정사각나무판의 한쪽 끝을 서서히 들어올려 데코시트 표면의 수분이 더이상 흐르지 않는 경사각도를 측정하는 방법으로 수행하였다.
구분 표면 수분이 완전히 제거되는 경사각도(°)
실시예 1 7
실시예 2 7
실시예 3 7
실시예 4 7
실시예 5 7
실시예 6 7
비교예 1 20
비교예 2 18
비교예 3 17
비교예 4 15
비교예 5 12
비교예 6 13
비교예 7 15
비교예 8 18
비교예 9 19
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 본 발명의 실시예 1 내지 6의 경우 발수력이 매우 우수함을 확인할 수 있다.
[항균성 테스트]
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9를 통하여 제조된 데크시트의 표면의 항균성을 테스트하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
항균성 테스트는 정사각형 데코시트 (50㎝×50㎝)를 동일한 사이즈의 완전평면 정사각 나무판에 완전히 팽팽하게 편상태로 핀으로 고정하여 위치시킨 후 데코시트 표면에 생활하수 300㎖를 고르게 뿌려주었으며, 이를 습도 60% 챔버에 30일간 보관 후에 표면에 증식한 미생물의 개체수(CFU/㎠)를 확인하는 방법으로 수행하였다.
구분 표면에 증식한 미생물의 개체수(CFU/㎠)
실시예 1 0
실시예 2 0
실시예 3 0
실시예 4 0
실시예 5 0
실시예 6 0
비교예 1 0
비교예 2 254
비교예 3 315
비교예 4 324
비교예 5 368
비교예 6 258
비교예 7 354
비교예 8 365
비교예 9 345
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 본 발명의 실시예 1 내지 6의 경우 항균성 또는 매우 우수함을 확인할 수 있다.
[내구성 테스트]
실시예 1과 동일한 방법으로 데코시트를 제조하되, 1차 UV 코팅제의 경화 및 2차 UV 코팅제의 경화시 UV 경화기 내에 조사량 조건을 변경하였으며, 이와 같이 제조된 데코시트의 내구성을 테스트하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
내구성 테스트는 제조된 데코시트(50㎝×50㎝)를 팽팽하게 고정하고 기계장치를 이용하여 상면을 원통형 브러쉬로 일정속도 및 일정압력으로 지속적으로 마찰시키면서 원통형 브러쉬의 마찰에 의하여 데코시트에 구멍이 발생하는 시간(분, m)을 측정하는 방법으로 수행하였다.
구분 1차 UV 코팅제 경화시 조사량
mJ/㎠ 50 80 90 100 120 140 150 160 200 350 400 500





2차
UV
코팅제
경화시
조사량
 50 70 75 71 75 88 77 77 82 84 88 79 89
80 75 74 78 77 85 78 78 83 86 85 91 85
100 77 85 75 75 82 76 76 86 89 91 92 82
120 74 85 73 72 82 82 85 87 87 87 88 79
140 85 84 82 79 81 86 74 88 88 88 87 77
150 152 160 70 280 282 284 290 185 172 188 188 179
170 185 176 87 285 286 282 285 185 176 177 182 191
190 186 179 75 287 290 296 291 189 182 175 187 186
200 187 177 65 280 287 289 287 177 184 175 178 187
210 85 72 81 75 82 82 82 82 86 82 91 81
250 85 71 78 74 83 85 87 86 87 83 88 83
300 84 81 81 75 84 86 87 89 85 82 82 85
350 86 80 82 76 78 87 78 87 79 87 87 87
400 81 73 82 78 79 87 78 85 91 85 89 89
450 68 78 71 79 81 78 89 87 86 86 86 91
500 77 75 86 81 82 77 83 82 88 85 82 79
(단위 (m): 분)
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 1차 UV 코팅제의 경화시 UV 경화기 내에 조사량 100-150mJ/㎠으로 조사하고, 2차 UV 코팅제의 경화시 UV 경화기 내에 조사량 150-200mJ/㎠으로 조사하는 경우 내구성이 매우 우수함을 확인할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데코시트는 다수의 반구형 볼록부로 항균제가 함유된 2차 UV 코팅층을 2 내지 4㎛의 두께로 얇게 형성함으로써, 항균제를 전면에 처리하는 기존 기술에 비하여 처리되는 항균제의 양을 획기적으로 절감할 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (11)

  1. 제1 프라이머층;
    상기 제1 프라이머층 위에 구비된 폴리올레핀계 백색 또는 유색필름층;
    상기 백색 또는 유색필름층 위에 구비된 제2 프라이머층;
    상기 제2 프라이머층 위에 구비된 인쇄층;
    상기 인쇄층 위에 구비된 제3 프라이머층;
    상기 제3 프라이머층의 전면에 코팅 구비된 1차 UV 코팅층; 및
    상기 1차 UV 코팅층 위에 부분적으로 코팅 구비되며, 항균제가 포함된 2차 UV 코팅층;을 포함하며,
    상기 2차 UV 코팅층은 15 내지 40°의 접촉각을 갖는 다수의 반구형 볼록부로 구성되고,
    상기 1차 UV 코팅층 형성을 위한 경화는 자외선(UV) 경화기 내에서 조사량 100 내지 150mJ/㎠으로 조사하여 수행되며,
    상기 2차 UV 코팅층 형성을 위한 경화는 자외선(UV) 경화기 내에서 조사량 150 내지 200mJ/㎠으로 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 UV 코팅층의 두께는 2 내지 4㎛인 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 UV 코팅층은
    에틸렌 아세테이트 5-15중량%, 히드록시 프로필 아크릴레이트 5-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 (methanone) 1-5중량%, 폴리에틸렌 글리콜 400 디아크릴레이트 15-25중량%, 옥시비스 디아크릴레이트 1-10중량%, 폴리에틸렌 1-10중량%, 우레탄 아크릴레이트 10-20중량%, 흄드 실리카 5-9중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하는 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 UV 코팅층은
    에틸렌 아세테이트 10-15중량%, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 10-15중량%, 1-(히드록시시클로헥실)페닐메탄온 1-5중량%, 헥사메틸렌 디아크릴레이트 1-5중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 15-20중량%, 아크릴레이트 수지 20-30중량%, 우레탄 아크릴레이트 5-10중량%, 흄드 실리카 1-5중량%, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 1-5중량%, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온] 1-5중량%, 항균제 0.5 내지 1.5중량% 및 나머지는 기타 첨가제를 포함하며, 흄드 실리카는 포함하지 않는 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 UV 코팅층은 물결무늬, 나이테 무늬, 줄무늬, 또는 대리석 문양인, 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 UV 코팅층의 두께는 3 내지 10㎛인, 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 필름층들은 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리염화비닐 (PVC)로 대체 가능한 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트.
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KR20190030008A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 데코밸리(주) 우수한 표면 질감을 갖는 데코시트 및 이의 제조방법

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