KR102635913B1 - 광고 간판용 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

표면 필름, 우레탄계 접착제층 및 복합기재를 순차적으로 포함하고, 상기 복합기재는 금속층 및 수지 기재층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 우레탄계 접착제층 측에 배치되고, 상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함하는 광고 간판용 패널이 제공된다.

Description

광고 간판용 패널 및 이의 제조방법{PANEL FOR SIGNBOARD AND METHOD MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 광고 간판용 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광고용 간판은 기업의 상호 또는 상품 등의 이미지 등을 나타내는 필름, 접착제 및 기재층의 구조를 포함하고, 기업의 상호 또는 상품 등을 선전, 홍보하기 위하여 건물의 내외부에 설치된다.
광고용 간판의 상태는 기업 및 상품의 홍보와 이미지에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 기업의 상호 또는 상품을 보여주는 필름의 표면은 손상되지 않고 플랫(flat) 해야 하고, 광고용 간판은 우수한 부착력을 나타낼 것이 요구된다.
또한, 광고용 간판은 외부 환경 속에서도 장기간 사용 가능할 것이 요구된다. 예를 들어, 옥외용 간판의 경우 5년 이상의 내후성을 갖출 것이 요구되고 있다. 이를 위해, 광고용 간판에 금속층을 포함하여 우수한 강도와 내후성을 부여하고자 할 수 있다. 한편, 금속층은 접착제에 의해 표면 필름과의 관계에서, 부착력이 저하되고, 표면 필름의 표현이 울퉁불퉁해 지는 등 품질이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 목적은 금속층을 포함하여 우수한 강도 및 내후성을 나타내면서, 이와 동시에, 우수한 부착력을 나타내고, 표면 필름의 표면 조도를 최소화하여 높은 평활도를 갖는 등 표면 품질이 우수한 광고 간판용 패널을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 광고 간판용 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 표면 필름, 우레탄계 접착제층 및 복합기재를 순차적으로 포함하고, 상기 복합기재는 금속층 및 수지 기재층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 우레탄계 접착제층 측에 배치되고, 상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함는 광고 간판용 패널을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 금속층 및 수지 기재층을 포함하는 복합기재에 있어서, 상기 금속층에 요철패턴을 형성하여 금속층의 일면에 요철면을 형성하는 단계; 상기 금속층의 요철면에 우레탄계 접착제를 도포하여 우레탄계 접착제층을 형성하는 단계; 권취롤로부터 표면 필름을 언와인딩(unwinding)하면서, 상기 표면 필름의 일면에 제1차 열을 가하는 단계; 및 상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서 제2차 열 및 압력을 가하여 적층시키는 단계;를 포함하는 광고 간판용 패널을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 광고 간판용 패널은 금속층을 포함하여 우수한 강도 및 내후성을 나타내면서, 이와 동시에 우수한 부착력 및 적층체의 표면 품질이 우수한 외관을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명에 광고 간판용 패널의 제조방법은 상기 광고 간판용 패널을 제공할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 금속층의 요철면에 형성된 요철패턴을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 제조방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 구현예에 따른 광고 간판용 패널을 설명하도록 한다.
본 발명의 일 구현예는 표면 필름, 우레탄계 접착제층 및 복합기재를 순차적으로 포함하고, 상기 복합기재는 금속층 및 수지 기재층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 우레탄계 접착제층 측에 배치되고, 상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함하는 광고 간판용 패널을 제공한다.
통상적으로 광고용 간판은 표면 필름과 기재층 사이에 우레탄계 접착제를 많이 사용한다. 그리고, 우레탄계 접착제는 하기 식(1)과 같이 반응하여 접착제로서 기능을 할 수 있다. 즉, 우레탄계 접착제는 반응물로 물을 필요로 하고, 반응 생성물로 기체(CO2)가 발생하는 바, 물이 들어오고, 기체가 배출될 수 있는 통로가 필요하다.
[식 1]
NOC-R-CON + H2O → NOC-R-NH2 + CO2
NOC-R-NH2 + NOC-R-CON → NOC-R-NH-CO-NH-R-CON
여기서, R은 탄화수소기일 수도 있다.
종래에는 광고용 간판의 기재층으로 기공들이 연결되어 통로를 형성할 수 있는 기공 등이 있는 MDF(medium density fiberboard) 등의 합판을 사용하여 왔는바, 상기 통로를 통한 물 및 기체의 이동이 가능하여, 우레판계 접착제를 사용하는데 특별히 문제가 없었다.
한편, 광고용 간판은 외부 환경 속에서도 장기간 사용 가능할 것이 요구된다. 예를 들어, 옥외용 간판의 경우 5년 이상의 내후성을 갖출 것이 요구되고 있다. 이를 위해, 광고용 간판에 금속층을 포함하여 우수한 강도와 내후성을 부여하고자 할 수 있다.
한편, 금속은 타공을 하지 않는 한, 기공 등의 통로가 없어, 우레탄계 접착제의 경화반응에 필요한 수분이 공급되지 못하고, 반응 생성물인 기체가 배출되지 못하여 부착력이 저하되고, 표면이 들뜨는 등 외관을 중시하는 간판의 표면 품질이 저하되는 문제가 있다. 그리고, 금속에 타공을 하는 경우, 강도 등이 떨어진다.
상기 광고 간판용 패널은 금속층을 포함하여 우수한 강도 및 내후성을 부여하고, 상기 금속층에 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함하여, 우레탄계 접착제층을 포함하면서도 우수한 부착강도 및 우수한 표면 품질을 나타낼 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 광고 간판용 패널은 상부로부터 순차적으로 표면 필름, 우레탄계 접착제층 및 복합기재를 순차적으로 포함하고, 상기 복합기재는 금속층 및 수지 기재층을 포함한다. 이때, 상기 금속층은 상기 우레탄계 접착제층 측에 배치되고, 상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함한다.
구체적으로, 상기 복합기재는 수지 기재층 및 상기 수지 기재층의 일면에 적층된 금속층을 포함한다. 상기 금속층은 상기 수지 기재층을 사이에 두고 양면에 적층되어, 상기 복합기재는 샌드위치 구조(미도시)를 가질 수 있다.
상기 광고 간판용 패널은 수지 기재층을 포함한다. 구체적으로, 상기 수지 기재층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리올레핀 수지가 충진된 폴리올레핀 수지 기재층일 수 있다. 예를 들어, 상기 수지 기재층은 폴리에틸렌 수지 기재층을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 성형이 용이하고, 100㎛ 이상의 고후도 시팅(sheeting) 즉, 필름화가 용이할 수 있다. 그리고, 상기 수지는 유리전이온도(Tg)가 낮아 적층체인 패널에 유연성을 부여할 수 있어, 상기 광고 간판용 패널에 외력이 가해졌을 때, 외력에 의한 충격에 탄성적으로 반응하여 부러짐이나 휨을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수지는 낮은 녹는점(Tm)를 가져, 성형 및 가공이 쉽고, 비중이 낮아 광고 간판용 패널 전체의 경량화를 도모할 수 있다.
상기 수지 기재층은 난연제를 더 포함하여 내후성을 보다 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 수지 기재층은 상기 수지를 포함하여 난연재(예, 수산화 알루미늄 등)와의 혼용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 수지는 낮은 유리전이온도(Tg)와 낮은 녹는점(Tm)을 동시에 갖는 것으로서, 난연재 등의 분산도를 향상시킬 수 있다.
상기 수지 기재층의 두께는 약 0.5 ㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 예를 들어, 2.6㎜ 내지 약 3㎜일 수 있다. 상기 기재층의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 상부에 적층된 표면 필름 및 금속층을 충분히 지지하지 못하고, 휨 강도가 약해 내구성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 제조 공정에 부담을 주어 생산효율이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
상기 광고 간판용 패널은 상기 수지 기재층의 일면에 금속층을 포함하여, 우수한 강도 및 내후성을 부여할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속층은 알루미늄(Al), 인듐(In), 스테인리스 스틸(stainless steel), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 또는 상기 금속을 아노다이징(Ano-dizing)하거나, 다른 금속을 증착한 또는 기능성 코팅액으로 코팅된 금속층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속층은 알루미늄을 포함하여, 보다 경제적으로 우수한 강도 및 내후성을 부여하고, 가공성을 향상시킬 수 있다. 상기 금속층의 두께는 약 0.1㎜ 내지 약 0.9㎜ 약 0.2㎜ 내지 약 0.5㎜ 일 수 있다. 상기 금속층의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 광고 간판용 패널의 휨 강도가 낮아지고, 외력에 의해 쉽게 파손되어 성형 중에, 또는 설치 중에 파손되는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 금속층의 두께가 상기 범위를 초과하면, 무게가 너무 늘어나고, 비용이 증가하여 비경제적인 문제가 있을 수 있다.
상기 금속층은 우레탄계 접착제층 측에 배치되어 표면 필름에 부착된다. 상기 복합기재가 샌드위치 구조를 갖는 경우, 그 중 하나의 금속층이 우레탄계 접착제층 측에 배치되어 표면 필름에 부착될 수 있다.
상기 우레탄계 접착제층은 우레탄계 접착제를 포함한다. 우레탄계 접착제는 폴리올을 포함하는 주제에, 2 관능 이상의 방향족계 또는 지방족계 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 작용시키는 2 액형과, 말단에 NCO기를 남겨놓는 프리폴리머의 형태로, 상기 NCO기를 OH기로 캡핑(Caping)하여 막아 놓는 형태의 폴리올(Polyol) 형태를 띄며, 친환경성을 부여하는 1액형이 있다. 예를 들어, 2액형 우레탄계 접착제는 폴리올로, 폴리에테르 폴리올, 저분자 글리콜류 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 상기 폴리에테르 폴리올로서는, 폴리부타디엔 디올, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌옥사이드 클리콜, 폴리프로필렌옥사이드 트리올, 폴리부틸렌옥사이드 글리콜, 폴리부틸렌 옥사이드 트리온 및 이들의 조합 등이 사용될 수 있다. 또한, 저분자 글리콜류의 예로서는 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 에틸렌 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 네오펜틸글리콜 및 이들의 조합 등을 들 수 있다. 상기 이소시아네이트는 메틸렌디페닐 디이소시아네이트(methylenediphenyl diisocyante, MDI), 1,6-헥사메틸 렌 디이소시아네이트(1,6-hezamethylene diisocyanate, HDI), p-페닐렌 디이소시아네이트(p-phenylene diisocyanate, PPDI), 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트 (1,5-naphthalene diisocyanate, NDI), 이소포론 디이소시아네이트(isoporon diisocyanate, IPDI), 시클로헥실 메탄 디이소시아네이트(cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 자이렌 디이소시아네이트( Xylene diisocyanate, XDI), 노보네인 디이소시아네이트(Norbornane diisocyanate, NBDI), 트리메틸 헥사메틸렌 디 이소시아네이트(Trimethyl hexamethylene diisocyanate, TMDI) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트는 10~60중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 2액형 우레탄계 접착제는 탄성 보충제를 더 포함하여 신율을 향상시킬 수 있다.
상기 우레탄계 접착제층은 2 액형 우레탄계 접착제가 아닌, 1 액형 우레탄계 접착제를 포함하여 광고 간판용 패널에 친환경성도 함께 부여할 수 있다. 상기 1 액형 우레탄계 접착제는 폴리올과 폴리이소시아네트의 반응생성물로 양말단에 이소시아네트기를 지니고 있는 폴리우레탄 올리고머일 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 말단의 이소시아네이트와 수분 등과의 반응으로 고분자량의 폴리우레탄을 만들며 경화되는데 이에 파생되는 반응으로 우레아 반응(요소반응)이 생성된다. 상기 1 액형 우레탄계 접착제의 이소시아네이트(NCO) 값(value)은 2 내지 90% 또는 2 내지 7% 일 수 있다.
상기 우레탄계 접착제층의 두께는 약 0.1㎛ 내지 약 100㎛ 일 수 있다. 접착제층의 두께가 상기 범위 미만인 경우, 접착력이 충분하지 못한 문제가 있고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 성형성이 저하되고, 기포가 과도하게 발생할 수 있으며, 이에 따라 제품의 품질이 저하되고, 특히 충분한 통기성 확보가 불가능해지는 문제가 있을 수 있다. 우레탄계 접착제층의 두께는 예를 들어, 약 1㎛ 내지 약 30㎛ 일 수 있으며, 필요에 따라, 100㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다.
상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함한다. 상기 금속층은 상기 요철패턴에 의해, 별도의 타공을 가하지 않고도, 즉, 홀 등의 통로 없이도, 상기 우레탄계 접착제의 경화 과정에 필요한 수분을 적절히 공급하여 접착제의 반응이 원활이 잘 이루어지게 하여 우수한 부착강도를 나타낼 수 있다. 또한, 반응 생성물인 기체를 잘 배출하여, 기체에 의해 형성된 기포 등으로 표면 필름의 표면이 울퉁불퉁해지거나 들뜨는 등의 현상을 방지하여 우수한 외관 품질 및 우수한 부착강도를 제공할 수 있다. 상기 수지 기재층 측을 향하는 금속층의 다른 일면은 평탄한 면을 이룰 수 있다.
상기 금속층은 상기 요철패턴에 의해 형성된 형성된 공기 채널을 포함할 수 있다. 상기 공기 채널은 요철패턴에 의해 형성된 오목부, 또는 상기 공기 채널은 오목부에서도 가장 깊게 들어간 골을 따라 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 요철면은 넓은 표면적으로 접착제와의 접촉 면적을 넓히면서도, 우레탄계 접착제의 반응에 의해 필요한 수분 및 반응으로 형성된 기체의 배출을 용이하게 하여 표면 필름이 들뜨는 것을 방지하여 보다 향상된 초기 및 장기 부착강도를 나타낼 수 있다. 상기 요철은 사포롤 등을 이용한 브러싱을 통해 형성할 수 있다. 공기 채널은 도 1에 도시된 바와 같이, 일부의 오목부를 따라 형성될 수 있고, 또는 요철에 의해 형성된 오목부 전체를 따라 형성될 수도 있다.
상기 요철패턴은 제1 방향으로 일방향 배향된 제1 스크래치를 포함할 수 있다. 여기서, 일방향 배향되었다 함은, 예를 들어, 소정의 2개의 제1 스크래치들이 상호간 완전하게 평행한 상태뿐만 아니라, 육안으로 봤을 때 식별하기 어려운 정도의 오차 범위, 또는 평행하여 교차점이 없는 상태를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 상기 스크래치는 상기 요철면의 어느 일단으로부터 타단까지 배향방향으로 끊기지 않고 연속적으로 존재할 수 있다. 이를 통해 필름 중간에 발생한 기체가 잘 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 금속층의 요철면에 형성된 요철패턴을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 상기 요철패턴은 제1 방향으로 일방향 배향된 제1 스크래치 및 제2 방향으로 일방향 배향된 제2 스크래치를 포함할 수 있다.
상기 제1 방향의 배향방향과 상기 제2 방향의 배향방향은 서로 엇갈린 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 스크래치 및 제2 스크래치는 하나 이상의 교차점을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 요철패턴은, 상기 제1 방향 배향방향과 상기 제2 방향 배향방향 간의 교차각이 0.5 ° 내지 90° 일 수 있다. 또는 교차각이 5 ° 내지 90° 또는 15° 내지 90° 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 간의 교차각이 90° 로, 상기 제1 스크래치 및 제2 스크래치가 메쉬와 같은 형상을 이룰 수 있다.
상기 요철패턴은 상기와 같이 서로 엇갈린 제1 방향으로 일방향 배향된 제1 스크래치 및 제2 방향으로 일방향 배향된 제2 스크래치를 포함한다. 이에 따라, 상기 광고 간판용 패널은 상기 제1 스크래치 및 상기 제2 스크래치에 의해 형성된 오목부를 따라 서로 다른 2 방향 이상의 배향성을 갖는 공기 채널을 포함할 수 있다. 그리하여, 기체의 배출을 원활히 하고, 향상된 부착강도뿐만 아니라, 우수한 표면 품질을 부여할 수 있다. 예를 들어, 스크래치가 중간에 절단되거나, 헤어라인으로 일방향 채널만 형성하는 경우, 접착제가 도포되어 접착층을 형성하는 과정에서 채널의 한 부분이 막히기 쉽고, 이에 따라 채널 전체가 막혀버리면서, 부착강도가 저하되고 표면 품질이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 요철면은 복수개의 홈부들과 복수개의 평탄부들로 구성될 수 있다. 복수개의 홈부들은, 소정의 폭 및 깊이를 가질 수 있으며, 복수개의 평탄부들의 사이에 배치될 수 있다. 홈부의 깊이는 금속층의 요철면의 평면에 수직하는 방향을 기준으로 한다. 상기 요철면은 상기 금속층의 표면 위로 돌출되는 돌출부를 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 표면 필름의 표면이 요철면의 돌출부에 의해 울퉁불통해 지는 것을 방지하여 높은 평활도를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 요철면(E)에 형성된 요철의 평균 깊이(D)는 약 350 ㎚ 내지 1,500 ㎚ 이고, 상기 요철의 평균 폭(W)은 약 0.5 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 일 수 있다. 예를 들어, 요철의 평균 깊이(D)는 약 350 ㎚ 내지 약 800㎚ 또는 약 600㎚ 내지 약 800㎚ 일 수 있으며, 평균 폭(W)은 약 3 ㎛ 내지 약 11.5 ㎛ 또는 약 3 ㎛ 내지 약 9 ㎛일 수 있다. 상기 요철은 상기 범위의 평균 깊이 및 폭을 포함하여, 우레탄계 접착제와의 접착면적을 조절하고, 적정 크기의 공기 채널을 형성할 수 있다. 상기 요철의 평균 깊이 및 폭은 공초점 레이저 주사 현미경(CLSM, Confocal Laser Scanning Microscope) 을 이용하여 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 요철의 평균 깊이가 상기 범위 미만인 경우, 접착제가 요철에 쉽게 충진되어 공기 채널이 형성되지 않고, 이에 따라, 우레탄계 접착제의 반응 생성물인 기체가 배출되지 못하여 필름 표면이 들뜨거나 울퉁불퉁해져 외관 품질을 손상시킬 수 있고, 접착 면적이 적어져 쉽게 박리되는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 요철의 평균 깊이가 상기 범위를 초과하는 경우에는, 기체의 배출은 용이할 수 있으나, 접착제층과 금속층 사이에 빈 공간이 커지면서 부착강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 요철의 평균 폭이 상기 범위 미만인 경우에는 접착제의 충진이 쉽지 않고, 접착제와 금속층간의 접촉 면적이 충분하지 못하여 쉽게 박리되고, 부착강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 상기 요철의 평균 폭이 상기 범위를 초과하는 경우에는 접착제가 골에 쉽게 충진되어 공기 채널이 형성되지 않고, 이에 따라, 우레탄계 접착제의 반응 생성물인 기체가 배출되지 못하여 필름 표면이 들뜨거나 울퉁불퉁해져 외관 품질을 손상시킬 수 있다.
상기 광고 간판용 패널은 상기 제1 스크래치 및 상기 제2 스크래치에 의해 형성된 오목부를 따라 형성된 공기 채널을 포함하여, 우레탄계 접착제층을 포함하면서도 우수한 부착강도 및 우수한 표면 품질을 나타낼 수 있다. 광고 간판용 패널에 공기 채널이 존재하는 경우, 패널을 물 속에 침지하면 모세관 현상에 의해 수분이 흡수된다. 이에, 패널의 수분 흡수율을 통해 공기 채널의 크기 등을 확인할 수 있다.
상기 광고 간판용 패널은 하기 식 1에 의한 상기 광고 간판용 패널의 수분 흡수율이 0.3% 내지 4% 일 수 있다. 상기 광고 간판용 패널은 상기 범위의 수분 흡수율을 가짐으로써, 적정 크기의 공기 채널이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, 수분 흡수율이 상기 범위 미만인 경우, 표면 필름의 표면이 기포에 의해 울퉁불퉁해지거나, 표면이 들뜨는 현상이 나타나고 부착강도나 저하될 수 있다. 그리고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 표면필름과 금속층간의 접착력이 현저히 떨어져 외력에 의해 쉽게 탈착되는 등의 문제가 있을 수 있다.
[식 1]
수분 흡수율(%)=(|패널의 나중 무게(Wt)- 패널의 초기 무게(Wo)|/ 패널의 초기 무게(Wo)) X 100
상기 식 1에서, Wo 은 물 속에 침지시키기 전의, 10㎝(가로) X 10㎝(세로) 광고 간판용 패널의 초기 무게이고, Wt 은 상기 광고 간판용 패널을 상온(25℃)에서 물 속에서 24시간 동안 침지시키고, 그 후 50 ℃에서 24 시간 동안 건조시킨 후의, 상기 광고 간판용 패널의 나중 무게(Wt)를 의미한다.
상기 표면 필름은 염화비닐 수지층 및 아크릴계 수지층을 포함하고, 상기 염화비닐 수지층은 상기 우레탄계 접착제층에 부착될 수 있다. 상기 표면 필름은 우레탄계 접착제층에 부착되는 면에 폴리염화비닐(PVC)를 포함하는 염화비닐 수지층이 위치함으로써, 외부로 노출되는 아크릴계 수지층은 플랫(flat)하고 평활도가 높은 우수한 표면 외관을 유지하면서, 상기 염화비닐 수지층은 후술하는 제1차 열에 의해 염화비닐 수지층의 표면 상태를 변형시키고 상기 접착제층과의 관계에서 열에 의한 앵커 효과로 부착강도를 보다 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 염화비닐 수지층 상에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 포함하는 아크릴계 수지층을 배치하여 높은 내오염성을 나타낼 수 있다. 상기 표면 필름의 두께는 약 50㎛ 내지 약 250㎛일 수 있다. 그리고, 상기 염화비닐 수지층의 두께는 약 45㎛ 내지 약 245㎛일 수 있다. 상기 각 층의 두께가 상기 범위 미만인 경우 내구성이 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 이종 접착에 대한 수축 등으로 쉽게 탈착되는 문제가 있을 수 있다.
상기 구조를 갖는 광고 간판용 패널의 부착강도는 약 2.8 Kgf/inch2 내지 약 15 Kgf/inch2 일 수 있다. 또는 약 4 Kgf/inch2 내지 약 15 Kgf/inch2 일 수 있다. 이에 따라, 외부 환경에 노출되는 건물의 외벽에 설치하여도, 상기 광고 간판용 패널은 우수한 부착강도를 장시간 유지할 수 있다. 특히, 상기 광고 간판용 패널은 상기 우레탄계 접착제층으로 1액형 우레탄계 접착제를 포함하는 경우에도 상기 범위의 우수한 부착강도를 부여할 수 있다. 일반적으로, 1액형 우레탄계 접착제는 2 액형 우레탄계 접착제와 비교하여 부착강도가 떨어진다. 따라서, 친환경성을 부여하는 1액형 우레탄계 접착제를, 외부 환경에 노출이 쉬운 건물의 외벽에 설치하는 광고 간판용 패널에 사용하기가 어렵다. 한편, 상기 광고 간판용 패널은 우레탄계 접착제층으로 1액형 우레탄계 접착제를 포함하여 친환경성을 부여하면서도, 상기 구조를 가짐으로써, 친환경성과 함께 우수한 부착강도, 그리고, 우수한 표면 품질을 동시에 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예는, 금속층 및 수지 기재층을 포함하는 복합기재에 있어서, 상기 금속층에 요철패턴을 형성하여 금속층의 일면에 요철면을 형성하는 단계; 상기 금속층의 요철면에 우레탄계 접착제를 도포하여 우레탄계 접착제층을 형성하는 단계; 권취롤로부터 표면 필름을 언와인딩(unwinding)하면서. 상기 표면 필름의 일면에 제1차 열을 가하는 단계; 및 상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서 제2차 열 및 압력을 가하여 적층시키는 단계;를 포함하는 광고 간판용 패널을 제조하는 방법을 제공한다.
종래 광고 간판용 패널은 오븐을 이용하여 제조하여, 공정이 복잡하여 비경제적인 문제가 있었다. 한편, 상기 광고 간판용 패널의 제조방법은 오븐을 이용하지 않으면서도 목적하는 광고 간판용 패널을 제조할 수 있다.
상기 제조방법에 의해 전술한 바와 같이, 우수한 강도와 내후성을 나타내면서, 이와 동시에 우수한 부착력 및 표면 필름이 향상된 평활도를 갖는 등의 표면 품질이 우수한 광고 간판용 패널을 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른, 광고 간판용 패널의 제조방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 이하 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 금속층 및 수지 기재층을 포함하는 복합기재에 있어서, 상기 금속층에 요철패턴을 형성하여 금속층의 일면에 요철면을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 요철패턴에 관한 사항은 전술한 바와 같다.
그리고, 상기 금속층의 요철면에 우레탄계 접착제를 도포하여 우레탄계 접착제층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 우레탄계 접착제는 120 ℃에서, 약 5,500 cps 내지 약 10,000 cps 의 점도를 가질 수 있다. 상기 우레탄계 접착제는 열전도도가 높은 금속층에 도포되는 것으로서, 금속층에 도포되면 온도가 급격히 저하되면서 점도가 급격히 상승할 수 있다. 상기 제조방법은 이를 고려하여, 상기 우레탄계 접착제의 점도를 상기 범위로 조절한 것이다. 이에 따라, 상기 우레탄계 접착제가 금속층의 요철면에 적절히 도포되어 우수한 부착강도를 부여하고, 상기 오목부를 따라 형성된 적정의 공기 채널을 유지할 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄계 접착제의 점도가 상기 범위 미만인 경우에는 접착제가 요철의 홈부에 완전히 충진되어 공기 채널이 형성되지 않고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 부착력이 저하될 수 있다. 상기 우레탄계 접착제는 롤투롤(roll to roll) 방식으로 금속층의 요철면에 도포되어 우레탄계 접착제층을 형성할 수 있다.
그리고, 표면 필름이 권취된 권취롤로부터 표면 필름을 언와인딩(unwinding)하면서, 상기 표면 필름의 일면에 제1차 열을 가하는 단계를 포함한다. 상기 표면 필름은 상기 우레탄계 접착제층을 향해 가이드바를 통해 가이드 되면서 일정한 장력을 유지하게 된다. 이때, 상기 표면 필름의 일면에 제1차 열을 가함으로써, 필름에 연성을 부여하고, 상기 표면 필름의 표면의 평탄화 정도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 광고 간판용 패널의 부착강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제1차 열은 상기 표면 필름의 유리전이온도(Tg) 이상의 온도로 적외선 히터(IR 히터)를 이용하여 가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1차 열은 염화비닐 수지층에 약 50 ℃ 내지 약 80℃의 온도로 약 2초 내지 약 15초 동안 가해질 수 있다.
마지막으로, 상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서 제2차 열 및 압력을 가하여 적층시키는 단계를 포함한다.
상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서, 상하로 배치된 롤러들의 사이로 통과시켜 상기 광고 간판용 패널을 제조할 수 있다. 이때, 상기 롤러는 고무 롤러일 수 있으며, 상기 고무 롤러를 이용하여 제2차 열 및 압력을 가할 수 있다. 이‹š, 상기 제2차 열은 약 70℃ 내지 약100 ℃의 온도일 수 있다. 그리고, 상기 압력은 약 1kpa 내지 약 10 kpa 일 수 있다. 예를 들어, 약 3kpa 내지 약 7 kpa 일 수 있다.
상기 제조방법은, 고무롤러로 제2차 열 및 압력을 상기 범위로 조절하여, 우레탄계 접착제의 점도가 낮아져 공기 채널을 충진하거나, 압력으로 인해 공기 채널이 우레탄계 접착제로 충진되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 전술한 요철패턴의 형상을 유지하여 부착강도을 높이면서도, 우수한 표면 외관 품질을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 열 및 압력이 상기 범위 미만인 경우, 부착강도가 저하되고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 우레탄계 접착제가 요철패턴의 골에 충진되어 공기 채널이 형성되지 않는 문제가 있을 수 있다.
(실시예)
실시예 1:
두께 0.2㎜ 알루미늄박, 두께 2.6㎜ 폴리에틸렌 수지 기재층 및 두께 0.2㎜ 알루미늄박을 순차적으로 적층한 샌드위치 구조의 복합기재를 제조하였다. 그리고, 브러싱을 통해 상기 알루미늄박 중 하나의 알루미늄박 표면에 요철패턴을 형성하여 금속층의 외측 면에 요철면을 형성하였다. 이때, 상기 요철패턴은 제1 방향으로 일방향 배향된 제1 스크래치 및 제2 방향으로 일방향 배향된 제2 스크래치를 포함하고, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 교차각이 90° 를 이루도록 서로 엇갈리게 형성하였다. 그리고, 상기 요철면에 형성된 오목부는 648.82 ㎚의 평균 깊이, 6.2㎛ 의 평균 폭 을 갖도록 하였다.
그 후, 상기 금속층의 요철면에 롤투롤(roll to roll) 방식으로, 120 ℃에서, 10,000 cps 의 점도를 갖는 1 액형 우레탄계 접착제(헨켈社)를 도포하여 두께 30㎛ 우레탄계 접착제층을 형성하였다.
그리고, 염화비닐 수지(PVC) 층 및 아크릴레이트층(PMMA)을 포함하는 두께 200 ㎛ 표면 필름의 권취롤로부터 표면 필름을 언와인딩(unwinding) 하면서, 상기 표면 필름의 염화비닐 수지(PVC) 층에 적외선 히터로 80℃의 제1차 열을 7초 동안 가하였다. 그리고, 상기 복합기재가 적층된 상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서 80℃의 제2차 열과 함께, 고무롤로 5kpa의 압력을 가하여 적층시켰다. 이에 따라, 상기 제1 스크래치 및 상기 제2 스크래치에 의해 형성된 오목부를 따라 형성된 공기 채널을 갖는 광고 간판용 패널을 제조하였다.
비교예 1:(요철이 없는 경우)
금속층에 요철패턴을 형성하지 않고, 상기 금속층의 요철을 포함하지 않는 면에 롤투롤(roll to roll) 방식으로, 1 액형 우레탄계 접착제를 바로 도포하여 우레탄계 접착제층을 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광고 간판용 패널을 제조하였다.
평가
실험예 1: 공기 채널의 형성 정도 측정(수분 흡수율)
실시예 및 비교예의 광고 간판용 패널을 절단하여 10㎝(가로) X 10㎝(세로) 의 시편을 준비하고, 상기 시편의 초기 무게(Wo)를 측정하였다. 그리고, 상온(25℃)에서 상기 시편을 물에 24시간 동안 담지하였다. 그리고, 50 ℃에서 24 시간 동안 건조시킨 후, 상기 시편의 나중 무게(Wt)를 측정하였다.
그 후, 하기 [식 1] 에 의하여, 상기 광고 간판용 패널에 형성된 공기 채널에 의한 모세관 현상으로 흡수된 수분의 흡수율을 확인하였다.
[식 1]
수분 흡수율(%)=(|패널의 나중 무게(Wt)-패널의 초기 무게(Wo)|/ 패널의 초기 무게(Wo)) X 100
실험예 2: 필름 표면의 들뜸 현상
실시예 및 비교예의 광고 간판용 패널을 80℃ 에서 300시간 동안 오븐에 방치하였다. 그 후, 상기 광고 간판용 패널의 표면 필름의 표면에 기포에 의한 들뜸 현상(기포에 의해 표면이 울퉁불퉁해 지는 현상 포함)이 발생하는지 여부를 육안 및 촉감으로 관찰하여 하기 기준에 따라 평가하였다.
<평가 기준>
○: 들뜸이 육안으로도 관찰되고, 촉감으로도 느껴짐.
△: 들뜸이 육안으로 관찰되지 않으나, 손의 촉감으로 느껴짐.
Х: 들뜸이 육안으로도 촉감으로도 관찰되지 않음
실험예 3: 부착강도
PSTC-1 의 기준에 따라, TA 박리기을 이용하여, 180° Peel test 조건으로 측정하였다.
수분 흡수율 들뜸 현상 유무 부착강도
실시예 1 1.78% X 4.8kgf/in
비교예 1 0.02% O 1.2kgf/in
상기 표에서 보는 바와 같이, 실시예 1은 일정 이상의 수분 흡수율을 갖고, 이에 따라, 들뜸 현상이 표면에서 관찰되지 않으며, 우수한 부착강도를 갖는 것을 확인 할 수 있다.이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 표면 필름
200: 우레탄계 접착제층
300: 복합기재
10: 금속층
20: 수지 기재층
30: 공기 채널
1: 홈부
2: 평탄부
H: 오목부
D: 깊이
W: 폭
P: 요철패턴
E: 요철면
S1: 제1 스크래치
S2: 제2 스크래치

Claims (14)

  1. 표면 필름, 우레탄계 접착제층 및 복합기재를 순차적으로 포함하는 광고 간판용 패널이고,
    상기 복합기재는 금속층 및 수지 기재층을 포함하고, 상기 금속층은 상기 우레탄계 접착제층 측에 배치되고,
    상기 금속층은, 상기 우레탄계 접착제층 측으로, 요철패턴을 포함하는 요철면을 포함하며,
    하기 식 1에 의한 상기 광고 간판용 패널의 수분 흡수율이 0.3% 내지 4%인
    광고 간판용 패널:

    [식 1]
    수분 흡수율(%)=(|패널의 나중 무게(Wt)-패널의 초기 무게(Wo)|/ 패널의 초기 무게(Wo)) X 100

    상기 식 1에서, Wo 은 물 속에 침지시키기 전의, 10㎝(가로) X 10㎝(세로) 광고 간판용 패널의 초기 무게이고, Wt 은 상기 광고 간판용 패널을 상온(25℃)에서 물 속에서 24시간 동안 침지시키고, 그 후 50 ℃에서 24 시간 동안 건조시킨 후의, 상기 광고 간판용 패널의 나중 무게(Wt)를 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요철패턴은 제1 방향으로 일방향 배향된 제1 스크래치를 포함하는
    광고 간판용 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 요철패턴은 제2 방향으로 일방향 배향된 제2 스크래치를 더 포함하고, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 엇갈린 구조를 갖는
    광고 간판용 패널.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 요철패턴은, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 간의 교차각이 0.5° 내지 90° 인
    광고 간판용 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 요철의 평균 깊이는 350 ㎚ 내지 1,500 ㎚ 이고, 상기 요철의 평균 폭은 0.5 ㎛ 내지 50 ㎛ 인
    광고 간판용 패널.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속층은 알루미늄(Al), 인듐(In), 스테인리스 스틸(stainless steel), 구리(Cu), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 코발트(Co) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    광고 간판용 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 표면 필름은 염화비닐 수지층 및 아크릴계 수지층을 포함하고, 상기 염화비닐 수지층은 상기 우레탄계 접착제층에 부착된
    광고 간판용 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 우레탄계 접착제층은 1액형 우레탄계 접착제를 포함하는
    광고 간판용 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    부착강도는 2.8 kgf/inch2 내지 15 Kgf/inch2 인
    광고 간판용 패널.
  12. 금속층 및 수지 기재층을 포함하는 복합기재에 있어서, 상기 금속층에 요철패턴을 형성하여 금속층의 일면에 요철면을 형성하는 단계;
    상기 금속층의 요철면에 우레탄계 접착제를 도포하여 우레탄계 접착제층을 형성하는 단계;
    권취롤로부터 표면 필름을 언와인딩(unwinding)하면서, 상기 표면 필름의 일면에 제1차 열을 가하는 단계; 및
    상기 우레탄계 접착제층 상에, 상기 표면 필름을 배치하면서 제2차 열 및 압력을 가하여 적층시키는 단계;를 포함하는
    광고 간판용 패널을 제조하는 방법이고,
    하기 식 1에 의한 상기 광고 간판용 패널의 수분 흡수율이 0.3% 내지 4%인
    광고 간판용 패널을 제조하는 방법:

    [식 1]
    수분 흡수율(%)=(|패널의 나중 무게(Wt)-패널의 초기 무게(Wo)|/ 패널의 초기 무게(Wo)) X 100

    상기 식 1에서, Wo 은 물 속에 침지시키기 전의, 10㎝(가로) X 10㎝(세로) 광고 간판용 패널의 초기 무게이고, Wt 은 상기 광고 간판용 패널을 상온(25℃)에서 물 속에서 24시간 동안 침지시키고, 그 후 50 ℃에서 24 시간 동안 건조시킨 후의, 상기 광고 간판용 패널의 나중 무게(Wt)를 의미한다.

  13. 제12항에 있어서,
    상기 우레탄계 접착제는 120 ℃에서, 5,500 내지 10,000 cps 의 점도를 갖는
    광고 간판용 패널을 제조하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 압력은 고무롤을 이용하여, 1 kPa 내지 10 kPa 의 압력으로 가해지는
    광고 간판용 패널을 제조하는 방법.
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