KR102307896B1 - 난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프린트 강판 상의 인쇄된 무늬가 선명하게 관찰되며, 나아가 난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게 본 발명은 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판; 상기 프린트 강판 상에 난연제를 포함하고, 두께가 10~100㎛인 투명한 자외선 경화형 접착층; 및 상기 접착층에 의해 부착된 박판 유리를 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

Description

난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법{Thin glass laminated printed steel plate having excellent flammability and manufacturing method thereof}
본 발명은 프린트 강판 상의 인쇄된 무늬가 선명하게 관찰되며, 나아가 난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
일반적으로, 무늬가 인쇄된 표면처리 강판은 건축외장, 가전 외장등에 사용되며, 다양한 클리어 도장을 통해 광택을 조절하여 사용되고 있다. 이러한 프린트 강판은 표면에 다양한 이미지 및 형상을 디자인하여 원하는 제품의 심미적인 효과나 건물의 인테리어 효과를 증대시키기 위하여 사용된다.
삶의 질이 점차 높아짐에 따라, 소비자들은 가전 제품이나 건축 자재 등을 구매할 때, 제품의 기능뿐만 아니라, 제품의 외관 품질이나 디자인 또한 제품을 선택하는 데에 중요한 요인으로 작용하고 있다. 이러한 소비자들의 요구에 맞추어, 최근에는 하나의 색상으로 도장되어 있는 컬러 강판이나, 잉크를 사용하여 다양한 무늬를 구현함으로써 미려한 외관과 함께 질감을 부여하는 프린트 강판이 대세로 떠오르고 있다. 이렇듯 표면 외관의 시각적 기능이 우수한 컬러 강판과 프린트 강판은 개성화 및 고급화에 맞추어 방화문, 엘리베이터 내장용, 고급 건축물, 실내 인테리어, 가전제품, 주방 및 가구 등에 널리 적용되고 있다. 특히 프린트 강판은 소비자가 요구하는 다양한 디자인을 적용할 수 있고, 고해상도의 고품질의 디자인을 표현할 수 있기 때문에 그 수요가 점진적으로 늘어나고 있는 추세이다.
그러나, 일반적으로 건축용으로 사용되는 벽체의 내부는 발포폴리스티렌, 우레탄, 글래스 울 등이 주로 사용되고 있으며 벽체 패널은 각종 세라믹 보드, 석고보드, 세라믹 타일 등의 무기재료가 많이 사용되고 있다. 발포폴리스티렌은 난연성이 없어 화재 시 큰 인명피해를 낼 수 있기 때문에 사용에 대한 규제가 강화되고 있으며, 우레탄은 단열성이 우수하고 어느 정도 난연성이 있어 건축 및 단열시장에서 사용이 확대되고 있으나 여전히 화재 발생시 불꽃의 번짐이나 유독가스의 발생에 대한 문제점이 있었다. 이에 난연성 또는 불연성을 지닌 건축용 벽체, 천정재의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
종래 난연성 또는 불연성을 지닌 건축용 마감재와 관련된 선행기술문헌으로서, 대한민국 공개특허 제10-2018-0053082호에 제안된 바 있다. 상기 공개특허는 '준불연 열경화성수지 복합판넬 및 그 제조방법'에 관한 것으로, 자체 난연성이 부여되고 표면 강도와 탄성을 높여 체육관 등에서도 사용이 가능한 복합판넬을 개시하고 있다. 그러나 상기 기술은 투명한 박판 유리접합 프린트 강판을 제조할 경우 프린트된 무늬가 선명하게 관찰되고, 우수한 난연성을 제공할 수 있는 기술에 대해서는 개시하고 있지 않고 있어, 강판과 유리의 접착을 통한 고경도, 고선영 복합 소재 제품 필요한 접합 도료에 대한 난연성 구현이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 다양한 디자인이나 패턴이 인쇄된 프린트 강판에 10~100㎛ 두께로 투명한 접착층을 개재하고, 그 위에 0.1~2mm 두께의 박판 유리를 접합함으로써, 고경도, 고광택, 고선영의 우수한 표면 품질을 가지며, 나아가 우수한 난연성을 가지는 박판 유리접합 프린트 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 견지에 있어서 본 발명은 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판; 상기 프린트 강판 상에 난연제를 포함하고, 두께가 10~100㎛인 투명한 자외선 경화형 접착층; 및 상기 접착층에 의해 부착된 박판 유리를 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 견지에 있어서, 본 발명은 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법으로서, 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상의 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층으로 이루어진 프린트 강판을 준비하는 단계; 준비된 프린트 강판의 표면에 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 박판 유리를 부착하는 단계; 부착된 상기 박판 유리에 대해 압력을 가하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 프린트 강판 상에 미려한 조도를 가지는 박판 유리를 접합함으로써, 프린트 강판의 다양한 이미지를 높은 선명도로 구현할 수 있고, 인쇄층을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 변색, 탈락 등을 방지할 수 있는 고경도, 고광택, 고선영의 우수한 표면 품질 및 양호한 광학특성을 가지며, 난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 다양한 변형예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 강판에 인쇄된 인쇄층이 선명하게 관찰되면서, 난연성이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판을 제공한다.
상세하게 본 발명은 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판; 상기 프린트 강판 상에 난연제를 포함하고, 두께가 10~100㎛인 투명한 자외선 경화형 접착층; 및 상기 접착층에 의해 부착된 박판 유리를 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판을 제공한다.
상기 프린트 강판은 특별히 제한되지 않고, 현재 제조되거나 시판되고 있는 프린트 강판이면 본 발명에 바람직하게 적용될 수 있다. 또한 상기 프린트 강판은 금속판 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함할 수 있고, 상기 디자인이나 패턴의 해상도는 300dpi 이상의 해상도일 수 있으며, 경우에 따라서는 300~2400dpi 일 수 있다.
예를 들어, 상기 프린트 강판은 잉크젯 프린트 강판일 수 있다. 잉크젯 프린팅을 통해 디자인 또는 패턴을 인쇄할 경우, 300dpi 이상의 해상도 풀 컬러(full color)의 인쇄가 용이하여 미세한 명암 차, 화려한 채도 및 실사 색감 구현이 가능하다. 또한 본 발명에 따라 잉크젯 프린트 강판 상에 박판 유리를 접할 경우 실제 자연소재와 흡사한 표면외관 구현이 가능하여 미려한 장식 소재를 얻을 수 있는 장점이 있다.
나아가 상기 프린트 강판은 상기 금속판 및 인쇄층 사이에 컬러층, 프라이머층 및/또는 전처리층을 포함할 수 있다. 도 1 에는 상기 변형예에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 구조가 도시되어 있다. 상기 컬러층은 프린트 강판의 컬러를 표현하는 역할을 하며, 그 두께는 5~30㎛ 일 수 있다. 또한 인쇄층과의 밀착을 위해 컬러층에 플라즈마 처리를 진행할 수 있다. 한편, 프라이머층은 금속판과 컬러층의 밀착을 증진시키는 역할을 하며, 그 두께는 1~10㎛ 일 수 있다.
또한 상기 금속판 및 상기 프라이머층 사이에는 전처리층이 포함될 수 있다. 상기 전처리층은 금속판의 기본 내식성을 향상시키고, 금속판과 프라이머층의 밀착을 향상시키는 역할을 하며, 그 두께는 0.1~2㎛일 수 있다.
한편, 상기 프린트 강판의 인쇄층 상에는 박판 유리와의 접합을 위한 투명한 접착층이 형성될 수 있고, 상기 접착층은 상기 프린트 강판에 자외선 경화형 접착 용액을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있다.
상기 접착층은 자외선 경화형 접착 용액으로 형성되는 것이 바람직하다. 종래 기술에서는 일반적으로 건축소재에 유리를 접합할 때 필름 접착제 또는 열경화형 접착제를 사용하고 있었다. 그러나 프린트 강판, 특히 잉크젯 프린트 강판은 수~수십 ㎛ 의 표면조도를 가지기 때문에 상기와 같은 프린트 강판에 필름 접착제 또는 열경화형 접착제를 사용하면 미려한 표면 선영성 및 평탄도를 획득할 수 없다. 상세하게, 상기와 같은 잉크젯 프린트 강판에 부착되는 필름 접착제의 경우 잉크방울에 의한 특정 표면 조도가 그대로 접착 필름과 유리에 전이되어 굴곡이 발생할 수 있고, 이로 인해 표면 평탄도 불량이 발생하게 된다. 열경화형 접착제의 경우 보통 접착도료 내에 용매(solvent)가 포함되는데, 경화를 위한 열처리 시에 이러한 용매가 기화되어 빠져나가지 못하고 접착도막 내에 잔존하여 기포가 발생될 수 있는 문제가 있다. 따라서 프린트 강판의 표면 조도를 유리에 전이시키지 않기 위해서는 고형의 필름 접착제보다는 용액 형태의 접착제가 적합하며, 열경화형 접착제보다 자외선 경화형 접착 용액을 사용할 때 보다 양호한 표면 품질 특성을 얻을 수 있다. 그러므로, 본 발명은 프린트 강판으로 잉크젯 프린트 강판을 사용할 수 있다.
상기 접착층은 프린트 강판의 이미지가 그대로 투과되어 보여져야 하기 때문에 우수한 투명 특성을 가지는 것이 바람직하다. 상세하게는 상기 접착층은 투과율이 550nm 파장대에서 약 85% 이상의 높은 투과율을 가지는 것이 바람직하며, 또한 황변도(Yellowness Index)가 2 이하인 것이 바람직하다.
한편 상기 접착층은 10~100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 접착층의 두께가 10㎛ 미만이면 잉크젯 인쇄면(인쇄층)의 조도를 상쇄시키지 못하여 표면품질, 즉 선영성의 문제가 발생할 수 있다. 반면 상기 접착층의 두께가 100㎛ 를 초과하면 접착층의 두께가 너무 두꺼워져 색구현 성능이나 경화 효율의 문제가 발생할 수 있으며, 또한 상대적으로 많은 양의 접착 용액이 사용되어 제조비용 상승의 문제가 발생할 수 있다.
나아가, 상기 접착층은 본 발명의 박판 유리접합 프린트 강판에 난연성을 부여하기 위해 난연제를 포함할 수 있다. 이때, 상기 난연제는 질소-인계 난연제일 수 있으며, 예를 들어 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 폴리포스페이트(melamine polyphosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 난연제의 평균 입도는 0.5 내지 5㎛, 바람직하게는 1 내지 4㎛이며, 상기 평균 입도가 0.5㎛ 미만인 경우에는 접착층 내에서의 분산이 잘 일어나지 않는 문제가 생길 수 있고, 5㎛를 초과하는 경우에는 접착제의 경화 시 경화효율이 저하되는 등의 문제가 생길 수 있다.
이 때, 상기 난연제는 접착층 총 중량을 기준으로 5 내지 20중량%, 바람직하게는 10 내지 15중량%로 포함되며, 상기 난연제의 함량이 5중량% 미만인 경우에는 난연제가 연소 시 난연성을 제공하기 위한 탄화막을 형성이 어려워, 상기 탄화막에 의한 공기와의 접촉 차단 역할을 충분히 수행하기 어렵다는 문제가 생길 수 있으며, 20중량%를 초과하는 경우에는 자외선 경화 효율이 떨어지고 프린트 강판에 인쇄된 무늬가 선명하게 보이지 않으며, 유리와 강판의 밀착력이 떨어지는 문제가 발생한다.
상기와 같이 형성된 투명한 접착층 상에 두께 0.1~2mm의 박판 유리가 접합될 수 있다. 상기 박판 유리의 재료는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어 무알칼리 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리 또는 강화유리가 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 박판 유리는 자유롭게 휘어질 수 있고(flexible), 두께가 0.1~2mm로 얇은 것(박판)이 바람직하다. 자유롭게 휘어지는 가요성(flexible)의 박판 유리는 기존의 두꺼운 판유리와 달리 프린트 강판에 접합(laminating)이 가능하고, 가벼울 뿐만 아니라 광투과성이 우수한 장점이 있다. 또한 그 유연한 특성으로 인해 유리 부착 후에도 라운드 가공이 가능한 특징을 얻을 수 있다. 한편 박판 유리의 두께가 0.1mm 미만인 경우 핸들링이 어렵고 유리 접착 시 표면의 굴곡이나 외력에 의해 평탄도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면에 박판 유리의 두께가 2mm를 초과하면 두꺼워서 제대로 압력이 전달되지 않거나 중량도 무거워지며, 경제적으로 적합하지 않다. 예를 들어 유리의 두께가 5mm인 경우에는 라운드 가공 시 80% 이상의 생산품이 불량해질 수 있다.
특히 본 발명에 적용되는 박판 유리는 가시광선 파장대 영역은 물론 그 이하 파장대 영역의 자외선 및 방사선이 투과될 수 있어야 한다. 본 발명에서는 접착층을 개재하여 금속판과 박판 유리를 접합하고 자외선 또는 방사선 경화기를 통과시켜 상기 접착층을 경화시키기 때문이다.
상술한 구성을 구비하는 본 발명에 따른 박판 유리접합 프린트 강판은 광택도가 60도 광택기 기준으로 85% 이상이고, 또한 선영성이 선영성 측정기 기준 SW 30 이하, LW 10 이하이다. 또한 표면 경도가 연필경도 기준으로 9H 이상일 수 있다.
한편 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 380~780nm 영역의 빛을 측정하여 평가한 광학특성으로서, 본 발명의 박판 유리접합 프린트 강판은 백색점 평가(White Point Comparison) 시 L값(Lightness, 흰색의 밝기)이 75 이상일 수 있고, 색영역 체적 평가 (Gamut Volume, HSL Comparison) 시, 최대채도(Saturation=1) 기준으로 HSL (H: Hue, S: Saturation, L: Lightness) 값을 평가할 때, 그 값이 440,000 초과일 수 있으며, 색농도 평가(Dmax Comparison) 시 그 값이 1.6 초과일 수 있으며, 색영역 체적의 절대값 (Gamut Volume, Cubic Volume Comparison) 시 그 값이 200,000 초과일 수 있다. 특히 본 발명은 색농도 평가 시 그 값이 1.6 초과를 만족하기 때문에, 박판 유리 및 접착층이 형성되어 있음에도 불구하고 프린트 강판의 해상도 이미지가 실사 수준으로 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판은, 해상도의 프린트 강판 상에 박판 유리가 접합되어 있기 때문에, 유리 특성에 따른 고경도, 고선영, 내오염성 및 내화학성의 구현이 가능하며, 얇은 박판 유리를 사용함으로써 계면 접착성이 양호한 동시에 우수한 색감을 구현할 수 있고, 나아가 우수한 난연성을 가질 수 있다.
나아가, 본 발명은 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법을 제공한다.
상세하게, 본 발명은 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법으로서, 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상의 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층으로 이루어진 프린트 강판을 준비하는 단계; 준비된 프린트 강판의 표면에 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 박판 유리를 부착하는 단계; 부착된 상기 박판 유리에 대해 압력을 가하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법을 제공한다.
상기 금속판 및 해상도의 다양한 디자인이 인쇄된 프린트 강판을 준비하고, 상기 프린트 강판 위에 투명한 자외선 경화형 접착 용액을 도포한다. 상기 자외선 경화형 접착 용액을 도포하는 방법은 별도의 롤코터나 슬롯나이프와 같은 도포장치를 이용하여 도포하거나, 작업자가 붓 또는 스프레이건과 같은 장비로 수동으로 도포할 수도 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 프린트 강판에 접착용액을 전체적으로 고르게 도포할 수 있는 수단이면 종래 공지된 수단 중 어느 것이든 사용 가능하다.
이 때, 상기 자외선 경화형 접착 용액은 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액으로, 자외선에 의해 경화되고, 접착력을 가지는 접착제이면 본 발명에 바람직하게 적용될 수 있다. 또한 방사선에 의해 경화되는 접착 용액을 사용할 수도 있다.
예를 들어, 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액은 질소-인계 난연제; 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기 이상의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합; 및 광경화형 모노머, 광개시제 또는 이들의 혼합을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 질소-인계 난연제 10 내지 20중량%; 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기 이상의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합 40 내지 60중량%; 및 광경화형 모노머, 광개시제 또는 이들의 혼합 30 내지 40중량%를 포함할 수 있다.
상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액에 있어서, 상기 난연제는 전술한 난연제의 특징을 가질 수 있다.
나아가 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기 이상의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합은 프린트 강판과 박판 유리를 접착시키는 역할을 하는 것으로, 접착 용액 총 중량을 기준으로 40중량% 미만인 경우에는 밀착성의 저하 문제가 생길 수 있고, 60중량%를 초과하는 경우에는 점도가 높아져 접착층에 기포가 빠져나가지 못하는 등의 표면품질 저하의 문제가 생길 수 있다.
또한 광경화형 모노머, 광개시제 또는 이들의 혼합은 본 발명의 접착 용액이 자외선에 의해 경화되도록 도와주는 역할을 하는 것으로, 예를 들어 상기 광경화형 모노머는 TMPTA, THFA, PETA, IBOA 또는 이 중 어느 하나 이상의 혼합을 포함할 수 있고, 상기 광 개시제는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane), 옥시-페닐-아세트산 2-[2옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸 에스테르(oxy-phenyl-acetic acid 2-[2oxo-2phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester) 또는 이들의 혼합을 포함할 수 있다. 이 때, 접착 용액 총 중량을 기준으로 30중량% 미만인 경우에는 점도가 높아져 접착력 및 도포 시 문제가 생길 수 있고, 40중량%를 초과하는 경우에는 점도가 낮아져 접착계면의 용액이 번져나와 제품 표면 품질의 문제가 생길 수 있다.
한편, 본 발명의 접착 용액은 기타 첨가제를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 강판과의 접착성능 향상을 위해 아크릴레이트 인산(Phosphoric acid acrylate, acid value 250), 유리와 접착성능 향상을 위해 폴리에테르 실록산 화합물(polyether siloxane compound), 접착층의 내변생성 향상을 위해 플루오로알킬 화합물(Fluoroalkyl compound) 또는 이 중 어느 하나 이상의 혼합물이 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자외선 경화형 접착 용액은 프린트 강판의 전면적에 고르게 도포되어야 한다. 이를 위해 프린트 강판의 전면적에 일정 두께가 되도록 도포를 하는 것이 바람직하며, 예를 들어 일정 간격을 두고 일정량의 접착 용액을 도포함이 보다 바람직하다. 일정 간격을 두고 도포할 경우, 이후 박판 유리를 부착하고 압착하는 단계를 통해 압력에 의해 상기 접착 용액이 프린트 강판의 전면적에 고르게 확산되면서 분산되어 접착 용액의 낭비를 최소화할 수 있다.
또한 상기 자외선 경화형 접착 용액을 도포할 때 상기 프린트 강판을 지지할 수 있는 롤 또는 베드가 구성되어 있는 것이 바람직하다. 코일 상태의 강판의 경우 고무 또는 금속으로 이루어지는 롤이 구비되어 있는 것이 바람직하며, 시트재의 경우 플라스틱, 금속 또는 목재 재질로 이루어진 베드가 구비되어 시트재 전면을 지지하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 롤 또는 베드 상에서 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 도포할 경우 보다 용이하게 고르게 도포할 수 있다.
나아가, 프린트 강판 위에 자외선 경화형 접착 용액을 도포한 후, 그 위에 박판 유리, 예를 들어 0.1~2mm 두께의 박판 유리를 부착한다. 그리고 박판 유리를 부착한 후, 상기 박판 유리에 대해 2~10kgf 의 압력을 가하여 압착한다. 박판 유리에 대해 적절한 압력을 가함으로써 접착층의 두께를 적절하게 조절할 수 있고, 또한 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액 및 박판 유리에 형성된 기포를 용이하게 제거할 수 있다.
상기 박판 유리에 가하는 압력이 2kgf 미만일 경우, 압력 저하로 인해 접착 계면에 잔존하는 기포가 트랩되거나, 압력이 전체적으로 전달되지 않아 박판 유리와 접착층 간에 미부착부가 발생하는 불량이 발생할 수 있다. 반면에 압력이 10kgf를 초과할 경우 높은 압력으로 인하여 접착층의 두께가 줄어들어 인쇄층의 조도면 그대로 접착되어 선영성의 불량이 발생할 수 있으며, 접착 용액이 밖으로 빠져 나와 장치에 오염을 일으킬 수 있다. 따라서 상기 압력은 2~10kgf으로 제어하는 것이 바람직하다.
압력을 가하는 방법은 종래 통상적으로 사용되는 유리 압착 방법이면 본 발명에 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 프린트 강판의 상하면에 위치하는 합지롤을 이용하여 압력을 가하는 롤 프레스 방법을 통해 압착할 수 있다. 또한 박판 유리 부착 및 압력을 가하는 단계에서 사용되는 부착 기구와 압착 기구는, 예를 들어, 프린트 강판의 상하면에 위치하도록 구비된 합지롤을 포함하는 롤 프레스와, 상기 롤 프레스의 상측에 구비된 박판 유리 인출 기구; 및 상기 박판 유리와 접착층이 형성된 프린트 강판 사이에 구비되어 상기 박판 유리를 평탄한 상태로 유지시키도록 지지하는 부재를 포함할 수 있다.
상기 합지롤은 고무재질로 된 롤로 이루어진 것이 바람직하며, 프린트 강판과 박판 유리 층간의 압착 시 모재의 길이방향으로 압착롤의 이동이 가능하도록 컨베이어 벨트를 이용하여 이동하면서 압착이 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 합지롤에는 승강높이와 압력을 제어하여 상기 프린트 강판에 도포되는 접착층의 두께를 조절할 수 있도록 하는 승강 엑츄에이터와 압력 조절 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 부재는 박판 유리의 폭방향 모서리에 구비되어 박판 유리를 평탄하게 유지시키도록 한다. 상기 부재는, 컨베이어 벨트나 롤러 등으로 구비될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 투명 박판 유리를 평탄하게 유지할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능하다.
이후 압착된 박판 유리접합 프린트 강판을 자외선 경화기에 통과시켜 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 경화시킴으로써 10~100㎛ 두께의 도막을 형성할 수 있다. 이때 조사되는 자외선은 300~400nm 파장대 영역일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며 자외선 경화형 접착 용액을 경화시킬 수 있는 수단이면 종래 공지된 수단 중 어느 것이든 제한 없이 적용될 수 있다.
또한 추가적으로 자외선 경화 시에 감압기 등의 감압 수단을 이용하여 테두리 부분의 미세기포를 제거할 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
코터 팬에 수용된 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액(질소-인계 난연제인 멜라민 포스페이트를 10중량%, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머(Miramer PS420, Miwon사, 4관능기, Mw1,800) 12중량%, 페녹시 에틸 아크릴레이트(2-PEA) 20중량%, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 20중량%, 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 20중량%, 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 10중량부, 광개시제 Irgacure184(BASF사) 2중량%, 광개시제 Irgacure 369(BASF사) 3중량%, 아크릴레이트 인산(Phosphoric acid acrylate, acid value 250) 1중량%, 폴리에테르 실록산 화합물(polyether siloxane compound) 1중량%, 플루오로알킬 화합물(Fluoroalkyl compound) 1중량 %)을 코팅 롤에 묻힌 후, 두께 1mm의 해상도 무늬가 인쇄된 잉크젯 프린트 강판 위에 상기 접착 용액을 두께 30 내지 40㎛로 도포한 다음, 그 위에 두께 400㎛이고 광투과율 90% 이상의 박판 유리를 부착하였다. 이후 압착 롤을 이용하여 3kg/f의 압력으로 필름을 압착시켜 접착 용액과 필름을 밀착시킨 다음, 자외선 경화기를 통과시켜 접착 용액을 경화시켜 접착하여, 유리접합 강판을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에 있어서, 상기 난연제의 함량을 25중량%, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머(Miramer PS420, Miwon사, 4관능기, Mw1,800) 12중량%, 페녹시 에틸 아크릴레이트(2-PEA) 15중량%, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 15중량%, 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 15중량%, 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 10중량%, 광개시제 Irgacure184(BASF사) 2중량%, 광개시제 Irgacure 369(BASF사) 3중량%, 아크릴레이트 인산(Phosphoric acid acrylate, acid value 250) 1중량%, 폴리에테르 실록산 화합물(polyether siloxane compound) 1중량%, 플루오로알킬 화합물(Fluoroalkyl compound) 1중량 %로 포함된 자외선 경화형 접착 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 유리접합 강판을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에 있어서, 상기 난연제의 함량을 3중량%, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머(Miramer PS420, Miwon사, 4관능기, Mw1,800) 15중량%, 페녹시 에틸 아크릴레이트(2-PEA) 20중량%, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 22중량%, 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 22중량%, 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 10중량%, 광개시제 Irgacure184(BASF사) 2중량%, 광개시제 Irgacure 369(BASF사) 3중량%, 아크릴레이트 인산(Phosphoric acid acrylate, acid value 250) 1중량%, 폴리에테르 실록산 화합물(polyether siloxane compound) 1중량%, 플루오로알킬 화합물(Fluoroalkyl compound) 1중량%로 포함된 자외선 경화형 접착 용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 유리접합 강판을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에 있어서, 자외선 경화형 접착 용액이 아닌 고광택 투명 접착액(PPG SSC사의 고광택 클리어 폴리에스터 도료, 난연제(질소-인계 난연제인 멜라민 포스페이트) 15중량% 함유)을 사용하고, 열경화 방식을 통해 접착 용액을 경화하고 프린트 강판과 유리를 접착시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 유리접합 강판을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1에서 자외선 경화형 접착 용액에 난연제가 포함되지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 유리접합 강판을 제조하였다.
실험예 1
상기 실시예 1, 비교예 1 내지 3 및 참고예 1의 유리접합 강판에 대하여 하기의 측정방법에 따라 광택도, 선영성, 경도, 내오염성, 내화학성, 가공성, 광학특성, 밀착성, 선명성 및 난연성을 시험하였고, 그 결과를 비교하기 위해 하기 표 1 에 결과를 정리하였다.
[광택도 측정]
광택기(glossmeter, BYK-Gardner 사)를 이용하여 측정각도 60°로 측정하였다. 광택도는 유리의 반사율을 100으로 하였을 때, 이를 기준으로 상대적인 값으로 나타내었다.
[선영성 측정]
선영성은 선영성 측정기(Wavescan, BYK-Gardner 사)를 이용하여 1×10cm 의 시편 표면을 20° 의 각도로 빛을 조사하고, 3750개의 점을 스캔하여 도막의 요철 정도와 선영성의 정도를 0(good)~100(bad)의 등급으로 구분 표시한다. 이때 측정범위는 0.1~1.2mm의 short wave(SW)와 1.2~12mm의 long wave(LW)로 나누어 측정하였다.
선영성 측정값이 SW 20 이하, LW 5 이하인 경우 ◎, SW 21~30, LW 6~15인 경우 ○, SW 31~40, LW 16~20인 경우 △, SW 41 이상, LW 21 이상인 경우 Х 로 표시하였다.
[광학특성 측정]
분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 880개의 샘플 컬러를 인쇄 후 색채 측정을 위해 380~780nm 영역의 빛을 측정하여 하기의 평가방법에 따라 색농도에 대한 평가를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
- 색농도 평가 (Dmax Comparison)
색농도에 있어서 암전(blackness) 혹은 크로마(chroma) 같이 포화된 상태의 비율을 나타내며, 값이 1.6 초과인 경우 ◎, 1.3~1.6인 경우 ○, 1.3 미만인 경우 △ 로 표시하였다
[밀착성 측정]
ASTM D100-10 규격 시험법에 의거하여 Lab. Shear 테스트를 통해 밀착력을 측정하였다.
[선명성 측정]
유리접합 전후의 색차(색차계는 Macbeth 7000A 기종을 사용)를 측정하여 전후 색차값이 3.0 이하일 경우 ○, 3.0 초과 5.0 이하일 경우 △, 5.0 이상일 경우 X 로 판단하였다.
[난연성 측정]
유리접합 강판을 750℃ 오븐에서 20분간 가열을 진행하였을 때, 화염 발생하지 않은 경우를 ○, 화염 발생한 경우를 X 로 판단하였다.
구 분 실시예 1 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
난연제 10중량% 난연제 25중량% 난연제 3중량% 열경화 접착
(난연제 15중량%)		 난연제 포함되지 않음
광택도 97 96 93 92 97
선영성 SW ◎(12) ◎(17) ◎(13) ◎(14) ◎(15)
LW ◎(3) ○(8) ◎(3) ○(7) ◎(4)
밀착성 2.1 Mpa 1.8 MPa 2.3 MPa 1.1 MPa 2.3 MPa
선명성 ○ △ ○ X ○
난연성 ○ ○ X X X
색농도 ◎(1.61) ○ (1.52) ◎(1.63) △(0.9) ◎(1.69)
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 난연제를 15중량% 포함한 자외선 경화형 접착 용액을 사용한 유리접합 강판은 밀착성이 우수하며, 광택성, 선명성 및 난연성이 모두 우수함을 확인할 수 있었다.
한편, 난연제 함량이 30중량%로, 과량의 난연제가 함유된 경우에는 난연성은 우수하나, 밀착성 및 선명성이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었으며, 난연제 함량이 5중량%로 소량의 난연제가 함유된 경우에는 밀착성은 우수하나, 난연성, 광택성이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 3을 살펴보면 열경화 접착 시에는 난연제 함량이 본 발명의 범위에 속하더라도 광택도, 밀착성, 선명성, 난연성 및 색농도 모두 본 발명에 비해 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (17)

  1. 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판;
    상기 프린트 강판 상에 난연제를 포함하고, 두께가 10~100㎛인 투명한 자외선 경화형 접착층; 및
    상기 접착층에 의해 부착된 박판 유리;를 포함하고,
    상기 난연제는 질소-인계 난연제인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판 유리의 두께는 0.1~2mm인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판 유리는 무알카리 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리 또는 강화유리인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트 강판은, 금속판과 인쇄층 사이에 베이스 컬러층, 프라이머층 및 전처리층 중 적어도 하나 이상을 추가로 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트 강판은 잉크젯 프린트 강판인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄층의 해상도가 300~2400dpi인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 평균 입도 0.5 내지 5㎛인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 질소-인계 난연제는 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate), 멜라민 폴리포스페이트(melamine polyphosphate), 암모늄 포스페이트(ammonium phosphate) 및 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 접착층 총 중량을 기준으로 10 내지 20중량%로 포함된, 박판 유리접합 프린트 강판.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 박판 유리접합 프린트 강판은 분광 광도계를 이용한 색농도 평가(Dmax Comparison)의 값이 1.6 초과인, 박판 유리접합 프린트 강판.
  12. 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법으로서,
    금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상의 해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층으로 이루어진 프린트 강판을 준비하는 단계;
    준비된 프린트 강판의 표면에 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층을 형성하는 단계;
    상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 박판 유리를 부착하는 단계;
    부착된 상기 박판 유리에 대해 압력을 가하는 단계; 및
    자외선을 조사하여 상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계;를 포함하고,
    상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액은,
    질소-인계 난연제;
    6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기 이상의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합; 및
    광경화형 모노머, 광개시제 또는 이들의 혼합;을 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 박판 유리의 두께는 0.1~2mm인, 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 압력은 2~10kgf인, 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 접착 용액의 경화 후 접착층의 두께가 10~100㎛인, 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 난연제를 포함하는 자외선 경화형 접착 용액은,
    질소-인계 난연제 10 내지 20중량%;
    6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기 이상의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합 40 내지 60중량%; 및
    광경화형 모노머, 광개시제 또는 이들의 혼합 30 내지 40중량%;
    를 포함하는, 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
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