KR20020006027A - 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광택성 금속화 라미네이트에 관한 것으로서, 상기 광택성 금속화 라미네이트는 미시적으로 평탄한 표면을 가지는 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름, 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름 상에 침착된 인듐 아일런드(island)의 불연속층, 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름과 마주하여 불연속 인듐층의 표면에 부착된 접착제층 및 인듐 아이런드의 불연속층과 마주하여 접착제층에 부착된 열가소성 지지층을 포함한다. 본 발명은 또한 이것을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름을 폴리머 기재로 캐스팅하는 단계, 인듐 아일런드의 불연속층을 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름 상에 침착시키는 단계, 폴리머 필름을 인듐 아일런드의 불연속층 상에 배치하는 단계 및 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름 및 불연속 인듐층을 프레스 연마하는 단계를 포함한다. 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름은 약 0.75 미크론 이하의 평균 조도(RA) 및 약 95 이상의 선영성(DOI)을 나타낸다.

Description

광택성 금속 피복된 필름 라미네이트 {BRIGHT METALLIZED FILM LAMINATE}
금속 표면 처리된 폴리머는 광택성의 반사성 금속 표면 처리, 특히 크롬 도금을 보완하거나 심지어는 대체하는 데 사용될 수 있다. 금속 표면 처리를 한 폴리머 구조체는 보편적으로 크롬으로 도금된 외관을 가질 것으로 여겨지는 자동차 그릴과 같은 제품에 대한 대체물로서 사용된다. 실제로, 플라스틱은 본래 비교적 유연하고 내식성이며 저렴하기 때문에, 장식용 폴리머 부품이 자동차 산업에서 표준이 되어가고 있다. 플라스틱 부재는 또한 차량의 중량을 감소시키며, 이는 성능, 특히 연료 절약 면에서의 향상을 가져온다.
금속화 기재는 많은 특허에 제시되어 있다. 예를 들면, 미국특허 제5,035,940호에는 내후성 폴리머 코팅을 가지는 폴리머로 지지된(polymer-backed) 알루미늄 기재가 기재되어 있다. 마찬가지로, 미국특허 제5,536,539호에는 장식용폴리머 필름 표면을 가지는 몰딩된 폴리머 제품으로부터 형성되는 자동차 부품이 기재되어 있다. 상기 두 특허 모두 본 발명과 동일한 출원이에게 양도되었다.
흔히 폴리머 기재를 금속화하는 종래의 원위치(in-situ) 방법은 보편적으로 진공 증착을 통해 금속을 몰딩된 기재에 직접 코팅한다. 이러한 관점에서, 인듐은 미시적인 규모로서 불연속적인 작은 침착물 또는 "아일런드"를 형성하는 경향이 있기 때문에 바람직한 금속으로서 받아들여져 왔다. 굽거나 휘어진 경우, 불연속 금속층은 원하는 광학 특성을 유지하는 경향이 있어 파쇄되는 경향이 있는 연속 금속 필름보다 우수하다. 또한, 불연속 금속화는 원치 않는 부식을 촉진할 수 있는 전기 전도율을 최소화한다. 예를 들면, 미국특허 제4,431,711호(Eisfeller)에는 전기 전도율을 최소화함으로써 부식을 최소화하는 방식으로 3차원 제품을 인듐으로 금속화하는 것이 제시되어 있다.
대부분의 경우, 금속화 층은 그들의 표면을 물리적으로나 화학적으로 보호하는 소위 클리어 코트가라 불리는 투명한 폴리머 코팅으로 피복된다. 형성된 폴리머 제품의 원위치 금속화는 유용하기는 하나, 베이스 코트, 금속화 층 및 클리어 코트의 개별적인 도포가 요구된다. 이는 각각의 도포에 대해 건조 시간을 필요로 하고, 이러한 건조 시간은 3차원 물체의 금속화와 관련된 가공 시간을 연장한다. 따라서, 물체가 성형된 직후 금속을 직접 물체에 침착시키는 것은 불리할 수 있다.
대안적으로, 폴리머 구조체에 적용될 수 있는 금속 피복된 필름 라미네이트(즉, 접착 테이프)는 종래의 원위치 금속화 기술을 능가하는 몇 가지 이점을 제공한다. 예를 들면, 금속 피복된 필름 라미네이트는 롤 형태로 제조되어 저장 및 운송될 수 있다. 또한, 이러한 라미네이트는 단지 접착제 유효성에 의해서만 제한되는 주문제작 용도를 용이하게 한다. 게다가, 금속 피복된 필름 라미네이트의 사용은 물체를 원위치 금속화하는 경우 금속과 폴리머 기재간에 발생할 수 있는 화학적 상용성 문제를 경감시킨다.
금속 피복된 필름 라미네이트를 제조하기 위하여, 폴리머 기재는 흔히 증착에 의해 원하는 금속으로 통상 코팅된다. 이어서, 폴리머 클리어 코트는 캐스팅 또는 닥터-블레이드(doctor-blade) 도막법과 같은 종래의 기술을 이용하여 금속화 층에 부가된다. 이러한 금속 필름 라미네이트의 사용은 편리하기는 하지만, 원위치 기술에 의해 얻어지는 것에 비해 열등한 마무리가 될 수 있다. 따라서, 원위치 가공과 유사한 마무리가 되는 동시에 필름 라미네이트의 편리함을 가지는 것이 바람직하다.
이러한 목적을 위하여, 종래의 기술을 이용해 원하는 형태로 형성될 수 있는 라미네이트를 금속화하는 것이 공지되어 있다. 또한, 이러한 몰딩된 라미네이트는 원위치 방법에 의해 금속화된 제품과 유사한 광택 마무리된 고형 물체로 제조하기 위해 열가소성 폴리머로 충전될 수 있다.
예를 들면, 미국특허 제4,101,698호(Dunning 등)에는 3차원적 외형을 위한 반사성 금속 표면 마감을 제공할 수 있는 금속화된 탄성 라미네이트가 기재되어 있다. 특히, 상기 금속화 층은 개별적인 불연속 평면 단편으로 탄성 필름에 적용된다. 미국특허 제4,115,619호(Kurfman 등)에는 인듐과 같은 연금속(soft metal)으로 열가소성 폴리머 층을 금속화함으로써 형성되는 광택성 다층 폴리머 복합체가제시되어 있다. 상기 금속 층은 증착, 스퍼터링(sputtering) 또는 적층과 같은 종래의 기술에 의해 적용된다. 이어서, 상기 금속 피복된 필름은 종래의 성형 가공법을 이용하여 원하는 형태로 몰딩될 수 있다. 미국특허 제4,403,004호(Parker 등)에는 양면이 증착 금속으로 코팅된 열성형성(thermoformable) 기저층으로 형성된 금속화 라미네이트가 제시되어 있다. 이 라미네이트는 3차원 형태로 열성형될 수 있다.
그러나, 이러한 성형성 필름 라미네이트는 유연성이 부족하고, 금속 피복된 필름이 과도하게 변형되는 경우에는 종종 균열이 생긴다. 더욱이, 이러한 몰딩 가능한(moldable) 필름은 시간이 지날수록 광택을 잃는 경향이 있다. 이러한 경향은 할로겐 함유 폴리머(예를 들면, 폴리비닐 클로라이드, "PVC")의 존재 하에서 인듐 원소를 인듐 트리클로라이드로 전환시키는 산화-환원 반응을 진행할 수 있는 금속화 인듐 층에 특히 유해하다. 끝으로, 이러한 몰딩 가능한 필름을 연속적인 금속화 층으로부터 형성된다면 부식 문제가 초래된다.
따라서, 이러한 문제들을 해소하는 성형 가능한 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트가 요구되고 있다.
본 발명은 광택 필름 기술, 특히 우수한 광학적 특성 및 변형 특성을 가지는 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트에 관한 것이다. 바람직한 구현예에서, 상기 필름 라미네이트는 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 합금 필름 상에 침착된 불연속적인 인듐 아일런드(indium island) 층을 포함한다. 본 발명은 또한 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트를 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다.
도 1-4는 본 발명에 따른 몇몇 필름 구현예의 개략적인 단면도.
도 5-11은 본 발명에 따른 필름 구현예 중 하나의 형성 순서를 나타내는 도면.
도 12-16은 본 발명에 따른 필름 구현예 중 다른 하나의 형성 순서를 나타내는 도면.
도 17-25는 본 발명에 따른 필름 구현예 중 또 다른 하나의 형성 순서를 나타내는 도면.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 광학적 특성 및 변형 특성을 가지는 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트 및 이러한 필름 라미네이트를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
광범위한 형태에서, 본 발명은 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 및 아크릴레이트 폴리머를 함유하는 합금으로 형성된 미시적으로 평탄한 필름 상에 침착된 인듐 아일런드의 불연속층으로 만들어진 성형 가능한 금속화 라미네이트를 포함한다. 바람직한 구현예에서, 상기 필름은 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름이 약 25%의 아크릴 성분을 포함하는 상품명 FLUOREX(R)의 플루오로폴리머(Rexam, Inc., Matthews, NC)이다. 이러한 인듐-FLUOREX(R)조합물은 성형 가능한 다른 광택성 필름에 비해 우수한 정량 가능한 광학적 특성 및 변형 특성을 갖는다.
다른 양태에서, 본 발명은 PVDF-아크릴레이트(또는 "아크릴") 필름과 마주하는 불연속 인듐층의 표면 상에 배치된 접착제층을 포함한다. 이어서, 열가소성 층이 상기 접착제 상에 놓인다. 이러한 열가소성 층은 폴리비닐 클로라이드(PVC), 열가소성 올레핀(TPO), 폴리카보네이트(PC) 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 코폴리머로 이루어질 수 있다. 상기 접착제층은 담백색(whitish)의 비반사성 화합물인 인듐 산화물(In2O3)의 원치 않는 형성을 방지한다. 또한, 열가소성 층이 폴리비닐 클로라이드를 포함하는 경우, 접착제층은 염화 이온 또는 염산이 인듐층과 반응해 비반사성 화합물인 인듐 트리클로라이드(InCl3)를 형성하는 것을 방지한다.
또 다른 양태에서, 열가소성 평탄화층(leveling layer)은 불연속 인듐층과 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름 사이에 포함될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 이 평탄화층은 폴리우레탄을 포함한다. 성형 과정과 같은 가열 공정 동안, 평탄화층은 평탄한 폴리비닐리덴 디플루오라이드 층이 미시적으로 주름지지 않도록 한다. 이것이 금속화 라미네이트의 우수한 선영성(distinctness of image; DOI)를 유지한다. 본 명세서에서 미시적 주름이란 약 0.5 미크론 미만 또는 필름 두께의 약 2%의 폭으로 PVDF-아크릴 필름 내에서의 접힘을 의미한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 불연속 인듐 층과 마주하는 PVDF-아크릴 필름의 표면 상에 배치되는 신장성(extensible) 폴리우레탄 마스크을 포함한다. 이 폴리우레탄 마스크는 인듐 금속화 PVDF-아크릴 필름이 신장되는 경우 광택을 유지시킨다.
본 발명은 또한 인듐 금속화 폴리비닐 디플루오라이드 열가소성 라미네이트를 제조하는 방법을 포함한다. 바람직한 한가지 방법은 PVDF-아크릴 필름을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 상으로 캐스팅하는 단계 및 인듐 아일런드의 불연속층을 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름 상에 침착시키는 단계를 포함한다. 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름이 인듐 아일런드의 불연속층 상에 배치된 뒤, PVDF-아크릴 필름 및 불연속 인듐 층이 "프레스 연마"된다. 대안적으로, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름은 불연속 인듐 층이 부가되기 전에 프레스 연마될 수 있다.
그런 다음, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름이 불연속 인듐 층으로부터 제거된다. 이어서, 접착제층 및 열가소성 층을 포함하는 라미네이트는 접착제층이 불연속 인듐 층과 접촉하도록 불연속 인듐 층의 표면에 부착된다. 이 시점에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재가 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름으로부터 제거된다. 이 공정에 의해 인듐으로 금속화된 원하는 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름이 제공된다.
다른 양태에서, 신장성 마스크 층을 폴리에스테르 기재가 제거된 후 불연속 인듐층과 마주하는 PVDF-아크릴 필름에 부가한다. 마스크 층은 성형 과정 동안 라미네이트의 광택을 유지한다.
또 다른 양태에서는, 불연속 인듐층이 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름이 아닌 평탄화층 상에서 직접 형성되도록 열가소성 평탄화층을 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름 상에 먼저 배치한다. 평탄화층의 사용은 폴리비닐리덴 디플루오라이드를 프레스 연마해야 하는 필요성을 없애줄 수 있다.
상기에서 언급된 본 발명의 목적과 장점들뿐 아니라 본 발명의 그 밖의 목적과 장점들 및 이것이 달성되는 방식은 하기의 상세한 설명 및 첨부된 도면에서 보다 상세히 설명될 것이다.
광범위한 양태에서, 본 발명은 PVDF-아크릴 필름 및 상기 PVDF-아크릴 필름 상에 침착된 인듐 아일런드의 불연속층으로 만들어진 광택성 금속 피복된 필름에 관한 것이다. 본 명세서에서 PVDF-아크릴 필름의 두께는 통상적으로 약 1 내지 2 mil 또는 약 25 내지 50 미크론이고, 불연속 인듐층은 통상적으로 약 100 내지 800 Å 또는 0.1 미크론 미만이다. 본 발명자들은 불연속 인듐 아일런드와 함께 미시적으로 평탄한 PVDF-아크릴 필름을 사용하는 것이 상승효과를 가져온다는 사실을 발견하였다. 특히, PVDF-아크릴은 개선된 광학적 특성 및 변형 특성을 가지는 광택성 금속화 라미네이트를 얻는 데 있어 우수한 폴리머이다. PVDF-아크릴은 우수한 내후성을 가지는 클리어 코트를 형성한다.
본 명세서에서, 당업자는 PVDF-아크릴이 폴리비닐리덴 디플루오라이드가 주된 폴리머의 성분인 폴리머 혼합물 또는 합금을 포함한다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 유용한 다른 성분들과 함께 약 30 중량%, 때로는 70 중량% 이하의 아크릴 폴리머, 통상적으로는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리에틸 메타크릴레이트(PEMA)를 포함하는 폴리비닐리덴 디플루오라이드 폴리머를 사용하여 성공적으로 실시될 수 있다. 일반적으로, 아크릴의 비율이 높아질수록 스크레치(scratch) 내성이 커지나, 그 대신 내화학성(특히 용매 내성)이 저하되며 때로는 취성(blittleness)이 커진다.
당업자는 PVDF-아크릴 필름이 상이한 색상으로 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 금속 피복된 필름은 적절하게 착색된 PVDF-아크릴 필름의 혼입에 의해 다양한 색상으로 만들어질 수 있다. PVDF-아크릴 필름은 예를 들면 안료, 잉크 또는 마이카(mica)를 사용하여 착색될 수 있으며, 이것들은 공연한 실험 없이도 원하는 만큼 첨가될 수 있다.
본 명세서에서, "미시적으로 평탄하다"라는 어구는 표면이 0.75 미크론 이하의 평균 조도(Roughness Average; RA)를 가지는 것을 의미한다. 미시적 표면과 마찬가지로, RA는 평균 프로필로부터의 조도 프로필의 편차에 대한 절대값의 산술 평균, 즉 "평균선으로부터 조도 프로필의 모든 거리에 대한 산술 평균"이다(미국특허 제4,875,262호의 칼럼 4, 라인 26-31).
한 구현예에서, 본 발명의 광택성 금속화 라미네이트는 미시적으로 평탄한 PVDF-아크릴 필름 상에 침착된 인듐 아일런드의 불연속층을 포함한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 이것을 달성하기 위한 종래의 방법은 인듐의 증착이다. 접착제층은 불연속 인듐층이 PVDF-아크릴 필름과 접착제층 사이에 배치되도록 불연속 인듐층의 표면에 부착된다. 궁극적으로, 최종의 필름 구조를 지지하기 위해 제공되는 열가소성 층은 불연속 인듐층과 마주하는 접착제층에 부착되고, 금속화 라미네이트 구조를 완성한다. 선택적으로, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 신장성 폴리우레탄 마스크 층은 불연속 인듐층과 마주하는 PVDF 함유 필름에 부가될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 상기 접착제층은 폴리우레탄층과 아크릴층으로 이루어진다. 이러한 구현예에서, 폴리우레탄층은 불연속 인듐층과 직접적으로 접촉되고, 아크릴층은 열가소성 기재층과 직접 접촉된다. 바꿔 말하면, 접착제층의 폴리우레탄층은 불연속 인듐층과 접착제의 아크릴층 사이에 배치된다. 마찬가지로, 접착제층의 아크릴층은 열가소성 기재층과 접착제의 폴리우레탄층 사이에 배치된다. 아크릴 접착제층은 라미네이트 가공을 개선시키지만, 얻어지는 광택성 금속화 라미네이트에는 불필요하다. 가장 적합한 폴리우레탄 접착제는 Stahl사 제조의 Novacote™ ADH 222이다. 마찬가지로, 가장 적합한 열-반응성 열가소성 아크릴 접착제는 ICI사 제조의 Elvacite™ 2009이다. 열가소성 지지층과 관련하여, 본 발명자들은 종래의 열가소재들이 만족스럽게 실시되지만, 그중 일부 열가소재는 바람직하다는 것을 발견하였다. 특히, 본 발명은 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머(ABS), 폴리카보네이트, 폴리스티렌 및 이들 폴리머의 혼합물로부터 만들어지는 열가소성 기재를 사용하여 실시하는 것이 가장 좋다.
또한, 본 명세서에 기재된 금속 피복된 필름은 적절하게 착색된 접착제층 또는 열가소성 지지층의 혼입에 의해 다양한 색상으로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 접착제층(즉, 폴리우레탄 접착제층, 아크릴 접착제층 또는 이들 둘 모두) 또는 열가소성 지지층은 안료, 잉크 또는 마이카를 사용하여 착색될 수 있다.
상기 제1 구현예의 금속화 라미네이트는 자동차 부품과 같은 제조품으로 형성될 수 있다. 특히, 이러한 금속화 라미네이트는 당 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 다이 절단(die cut)될 수 있다.
다른 구현예에서, 본 발명의 광택성 금속화 라미네이트 및 인듐 아일런드의 불연속층은 열가소성 평탄화층에 의해 서로 분리된다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 통상적으로 약 0.5 내지 1.0 mil(또는 약 10 내지 25 미크론)인 이러한 평탄화층은 고온 가공 단계 동안 인듐이 주름지지 않도록 해준다. 또한, 상기 평탄화층은 종래의 65 DOI에 비해 95 DOI의 상향된 선영성(DOI)을 유지하도록 한다. 본 명세서에서, 선영성은 반사 표면의 광학적 특성에 대한 측정값이다. DOI는 Instruments for Research and Industry사(Cheltenham, PA) 제조의 I2R Glow Box Model GB11-86M과 같은 DOI 측정기를 사용하여 측정한다. 본 발명자들은 폴리우레탄(단독) 또는 아크릴(단독)로부터 만들어지는 평탄화층이 더 잘 가공되며, 그중 FLUOREX(R)에 대해서는 아크릴 및 아크릴에 대해서는 폴리우레탄의 조합물이 가장 바람직하다는 것을 발견하였다. 특히, Stahl사 제조의 폴리우레탄 SU6729가 가장 바람직하다.
바람직한 구현예에서, 열가소성 프라이머 층이 PVDF-아크릴 필름과 평탄화층을 분리시킨다. 이 프라이머 층은 PVDF-아크릴 필름에 평탄화층을 부착시키는 역할을 한다. 당업자는 PVDF-아크릴이 다른 폴리머 물질에 부착되기 어렵다는 것을 이해할 것이다. 본 발명자들은 염소화 폴리올레핀과 같이 약 2%의 에폭시를 함유하는 아크릴 화합물이 프라이머용으로 만족스럽다는 것을 발견하였다. 바람직한 프라이머는 DuPont사 제조의 아크릴 68070이다.
상기에 기재된 구조에 따라, PVDF-아크릴 필름, 평탄화층 및 불연속 인듐층을 포함하는 라미네이트는 평탄화층과 마주하는 불연속 인듐층 상에 접착제층을 배치함으로써 더욱 향상될 수 있다. 바꿔 말하면, 상기 불연속 인듐층은 평탄화층과 접착제층 사이에 배치된다. 앞에서 기재한 바와 같이, 바람직한 접착제층은 폴리우레탄층과 아크릴층으로 구성된다. 상기 접착제층은 접착제층의 폴리우레탄층이 불연속 인듐층과 접촉되도록 배치된다.
또한 상기에 기재된 제1 구조적 구현예에 따라, 열가소성 기재층이 구조를 완성한다. 이 열가소성 지지층은 특히 접착제층의 아크릴층과 접촉되도록 접착제층 상에 배치된다. 상기에 기재한 바와 같이, 본 발명자들은 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 폴리카보네이트 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머가 뛰어난 열가소성 지지층이 될 수 있음을 발견하였다.
이러한 제2의 구조적 구현예는 제1 구현예와 같이 금속화 제조품, 특히 자동차 부품으로 형성될 수 있다. 부가적으로, 열가소성 평탄화층의 존재는 금속화 라미네이트로부터 형성된 부품이 성공적으로 분사(injection) 몰딩될 수 있도록 한다. 당업자는 사출 성형이 형성된 부품의 내부로 한정된 공동(cavity)을 충전재, 보편적으로 폴리머 충전재로 충전하는 단계를 포함한다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 금속 피복된 필름은 적절하게 착색된 평탄화층의 혼입에 의해 특정한 색상으로 만들어질 수 있다.
"성형(forming)"이란 용어는 본 명세서에서 광범위한 의미로 사용되며, 비제한적으로 열성형, 블로우 몰딩(blow molding), 압출 성형 및 "인-몰드(in-mold)" 성형(예를 들면, 동시 충전 및 성형)을 포함하는 비교적 특정한 각종 기술뿐 아니라, 본 발명에 따른 필름의 폴리머 부분의 열가소성을 이용하는 그 밖의 변형 기술 또는 관련 기술을 포함한다.
부가적으로, 신장성 마스크층은 금속화 라미네이트가 형성되기 전에 PVDF-아크릴 필름에 부가될 수 있다. 신장성 마스크층은 열성형 과정, 진공 성형 과정 및 사출 성형, 블로우 몰딩과 압출 성형을 포함하는 몰딩 과정 동안 광택 및 DOI를 유지하도록 설계된다. 마스크층은 또한 금속화 라미네이트에 강도를 부여한다. 부가적으로, 신장성 마스크층은 형성된 부품이 출시될 때까지 금속화 라미네이트의 아래층이 스크래치되거나 훼손되는 것을 방지한다. 마스크층은 제조되는 동안 약 600%까지 신장될 수 있으며, 적어도 실온에서 약 200%의 파단 시 실온 연신율(elongation)을 갖는다. 본 명세서에서 실온은 약 15℃ 내지 30℃로 규정된다.
바람직하게는, 신장성 폴리우레탄 마스크층은 폴리에스테르와 같은 폴리머 기재 상에 미리 형성된다. 폴리우레탄 마스크층은 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 직접 배치되고, 폴리머 기재는 마스크층으로부터 제거된다. 이러한 절차를 용이하게 하기 위하여, PVDF-아크릴 필름에 약하게 부착된 폴리에스테르 기재가 먼저 제거된다.
마스크층은 금속화 라미네이트로부터 제품을 제조하는 동안 보호용 외층으로서 유지될 수 있다. 신장성 마스크층은 금속화 라미네이트의 아래에 놓인 PVDF-아크릴층에 박리 가능하게 부착되며, 금속화 라미네이트의 아래에 놓인 PVDF-아크릴층을 제거하기 위해서는 한겹을 벗겨낼 수 있다. 바람직한 구현예에서, 마스크층은 마스크층을 제거하지 않고도 가시 검사가 가능할 정도로 실질적으로 투명하다.
부가적으로, 신장성 마스크층은 거칠거나 광택이 없는 몰드를 사용하는 열가소성 또는 열경화성 압출 성형과 같은 분사 또는 압출 성형 동안 고광택과 높은DOI를 유지한다. 거친 몰드는 저렴함에도 불구하고 고도로 연마된 몰드보다 기능적으로 우수하며, 이는 거친 몰드의 표면이 몰드 폐쇄 시 몰드로부터 공기 제거를 용이하게 하기 때문이다. 신장성 마스크층은 고도로 연마된 몰드를 사용하지 않고도 몰드에 의해 초래되는 금속화 라미네이트의 광택성 저하 또는 그 밖의 손상을 방지한다.
신장성 마스크층의 두께는 약 0.3 mil 내지 약 3.0 mil이 바람직하다. 신장성 마스크층은 폴리우레탄 폴리머를 포함한다. 마스크층은 분산액이나 용액 형태의 지방족 또는 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에테르 폴리우레탄의 건조 필름을 포함한다. 예를 들면, Mace Adhesive and Coatings사(Massachusetts Dudley 소재) 제조의 폴리우레탄 폴리머 QA 5218 및 QA 5026이 마스크층의 형성에 사용될 수 있다. 한 구현예에서, 마스크층은 약 85 중량% 내지 99.5 중량%의 수계 폴리우레탄 분산액을 포함한다. 소량(약 0.05 중량% 내지 0.2 중량%)의 계면활성제가 하부의 표면 장력을 낮추기 위해 첨가하는 것이 유용하다. 바람직한 계면활성제는 PA Allentown 소재의 Air Products사에 의해 제조되는 SURFYNOL 104H이다.
마스크층 조성물은 PVDF-아크릴층으로 이동해 내후성 또는 그 밖의 바람직한 특성을 향상시키는 첨가제를 포함할 수 있다(마스크층 접착제는 또한 첨가제가 PVDF-아크릴층으부터 폴리우레탄 마스크층으로 이동하는 것을 방지할 수 있다). 본 발명의 용도로 적합한 이동성 첨가제는 비제한적으로 경도 강화제, 박리제(release agent), 자외선 안정화제, 항산화제, 염료, 윤활제, 계면활성제, 촉매 및 슬립 첨가제(slip additive)를 포함한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 유용한 이동성 첨가제는 벤조페논, 실리콘, 왁스, 트리아졸, 트리아진 및 이들 첨가제의 혼합물을 포함한다. 이동성 첨가제는 성형 또는 몰딩 과정 동안 존재하는 열 또는 압력에 의해 PVDF 필름의 외부 표면으로 강제 이동된다. 부가적으로, 마스크층 내의 이들 첨가제의 존재는 첨가제 성분이 PVDF-아크릴층으로부터 마스크층으로 이동하는 것을 방지한다.
Ciba Geigy사(NY Hawthorne 소재) 제조의 TINUVIN 1130 및 TINUVIN 292와 같은 자외선 안정화제가 이동성 첨가제로서 마스크층 조성물에 첨가될 수 있다. BYK Chemie사(CT Wallingford 소재) 제조의 BYK333과 같은 실리콘 첨가제가 PVDF-아크릴층의 마찰 계수를 낮추기 위해 첨가될 수 있다. 이동성 첨가제는 일반적으로 약 0.01 내지 2.0 중량% 범위의 함량으로 첨가되며, 이때 모든 첨가제는 통상적으로 마스크층 조성물의 약 5.0 중량%을 넘지 않는 비율을 차지한다.
본 명세서에 기재된 금속화 라미네이트는 심지어 신장성 마스크층인 없이도 상기에 기재된 것보다 95 이상의 DOI를 유지하면서 200 면적%까지 신장되고 다이 절단되는 것을 포함하는 큰 변형이 진행되는 동안에도 그들의 바람직한 광학적 특성을 유지할 수 있다. 이는 부가의 성형 과정에서의 금속화 라미네이트의 사용을 촉진한다. 특히, 본 발명자들은 금속화 라미네이트가 금속화 라미네이트와 제품 사이의 공기가 제거되는 경우, 금속화 라미네이트가 제품의 외부에 접착되도록 비교적 차가운 제품 상에 배치될 수 있음을 발견하였다. 보다 구체적으로, 본 발명자들은 상기 금속화 라미네이트는 280℉ 내지 370℉의 온도에 보관되어야 하고, 제품은 약 120℉ 미만의 온도에 보관되어야 한다는 사실을 발견하였다. 당업자들에게 공지된 바와 같이, 갇힌 공기(entrained air)의 제거는 감압(즉, 대기압 미만의 압력) 조건 하에서 금속화 라미네이트를 제품 상에 배치함으로써 달성될 수 있다. 본 발명자들은 이러한 과정이 형성된 금속 피복된 필름 라미네이트의 훈색(暈色; iridescence)을 저하시킨다는 사실을 발견하였다. 당업자들에게 공지된 바와 같이, 훈색은 차별적인 광반사에 의해 일어나는 무지개 같은 색상이 발현되는 것이다.
다른 광범위한 양태에서, 본 발명은 광택성 금속화 라미네이트를 제조하는 개선된 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 종래 문헌에는 발표되지 않은 신규한 가공 단계를 포함한다. 이러한 개선 중 하나가 PVDF 함유 필름을 프레스 연마하여 이를 미시적으로 평탄하게 만드는 단계이다. 본 발명자들은 변성되지 않은 PVDF-아크릴 필름이 미시저으로 거칠다는 것을 발견하였다. 이는 얻어지는 금속 피복된 필름의 광학적 투명성을 저하시킨다. 바꿔 말하면, 우수한 평탄성은 몰딩된 금속화 라미네이트 또는 몰딩되지 않은 금속화 라미네이트의 광학적 특성에 대해 긍정적인 영향을 준다. 프레스 연마는 이하에 기재된 바와 같이 PVDF-함유 필름의 표면을 평탄하게 하는 과정이다.
한 구현예에서, 프레스 연마는 금속화되기 전에 PVDF-아크릴 필름, 바람직하게는 FLUOREX(R)에 직접 적용된다. PVDF-아크릴 필름은 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 기재 상에 연속적으로 코팅된 뒤, 오븐 건조된다. PVDF-아크릴 필름이 오븐에서 배출될 때, 폴리머 필름, 바람직하게는 폴리에스테르 필름이 폴리머기재와 마주하는 PVDF-아크릴 필름에 적용된다. 이어서, 상기 구조체를 2개의 롤러로 이루어진 닙 사이에서 연속적으로 프레스한다. 이때, 상기 롤러 중 하나 또는 둘 모두가 가열된다. 이후, 폴리머 필름을 제거하여 PVDF-아크릴 필름의 인듐 금속화를 용이하게 한다.
다른 구현예에서, 프레스 연마는 PVDF-함유 필름 상에 침착된 인듐 아일런드의 불연속층을 포함하는 구조에 실시된다. 먼저, 불연속 인듐층과 PVDF-아크릴층을 폴리머 물질에 약하게 결합시킨다. 보다 구체적으로는, PVDF-아크릴 필름은 불연속 인듐층과 마주하는 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 기재에 적용되고, 폴리머 필름, 바람직하게는 폴리에스테르 필름은 PVDF-아크릴 필름과 마주하는 불연속 인듐층에 적용된다. 이어서, 불연속 인듐층과 PVDF-아크릴 필름을 포함하는 폴리머 기재는 가열된 닙을 통해 공급된다. 그런 다음, 폴리머 필름이 불연속 인듐층으로부터 제거된다.
본 발명자들은 폴리에스테르(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, "PET")가 PVDF-아크릴 필름에 약하게 부착된 폴리머 기재로서 가장 잘 작용한다는 것을 발견하였다. 마찬가지로, 본 발명자들은 폴리에스테르가 인듐 아일런드의 불연속층 상에 배치되는 폴리머 필름으로서 가장 잘 작용한다는 것을 발견하였다. DuPont사 제조의 Mylar™ D 폴리에스테르 필름은 상기 과정에 매우 적합한 평탄한 표면을 갖는다.
또한, 광택성 금속 피복된 필름 라미네이트를 제조하는 방법은 접착제층을 불연속 인듐층의 표면에 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 단계에서, 인듐층은 접착제층과 PVDF-아크릴 필름 사이에 배치된다. 그런 다음, 상기 방법은 당 기술분야에 공지된 종래의 방법을 사용하여 열가소성 지지층을 접착제층에 가열 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
접착제층을 불연속 인듐층에 배치하는 것과 관련하여, 본 발명자들은 이 과정이 접착 혼성체층을 먼저 형성함으로써 용이해진다는 것을 발견하였다. 접착제층과 그 아래에 놓이는 폴리머 기재로 만들어지는 접착제 혼성체를 형성하는 이 단계는 본 발명의 또 다른 양태이다. 접착제 혼성체는 아크릴 접착제를 개별적인 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 상에 침착시킨 뒤, 폴리우레탄 접착제층을 아크릴 접착제층에 침착시켜 제조하는 것이 바람직하다. 따라서, 아크릴 접착제층은 폴리머 기재와 폴리우레탄 접착제층 사이에 배치된다. 이렇게 하여 접착제 혼성체가 창출된다. 상기에 기재된 바와 같이, 아크릴층은 접착성을 향상시킨다. 캐리어 역할을 하는 폴리머 기재는 접착제가 경화되는 동안 열에 노출되는 경우에 안정하다.
이어서, 미리 제조된 접착제 혼성체는 접착제 혼성체의 폴리우레탄층이 불연속적인 인듐층과 접촉되도록 불연속적인 인듐층에 부착될 것이다. 그런 다음, 폴리머 캐리어 기재는 아크릴 접착제층으로부터 제거될 수 있다. 이렇게 하여 폴리우레탄 접착제층과 아크릴층으로 이루어지는 접착제층이 남는다.
또한, 접착제층이 불연속 인듐층에 부착되는 경우, 열가소성 기재층(열 가소성 지지층)은 접착제층에 부착될 수 있다. 본 발명자들은 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 폴리카보네이트 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머로부터 만들어지는 기재층이 특히 효과적인 열가소성 지지층임을 발견하였다.
본 발명자들은 바람직한 열가소성 기재층이 아크릴 접착제 아크릴 접착제층과 폴리우레탄 접착제층의 가열 건조를 견디지 못하기 때문에, 접착 혼성체층을 먼저 제조하는 것이 좋다는 것을 알았다. 따라서, 접착제 혼성체는 불연속 인듐층에 부착되기 전에 폴리머 담지 기재, 보편적으로 폴리에스테르 상에 형성된다. 바람직한 폴리머 기재는 열에 노출되는 경우 안정하다. 그런 후, 아크릴 접착제층에 인접한 폴리머 담지 기재가 열가소성 기재층으로 대체된다.
실시예 1
다음과 같은 단계를 사용하여 필름을 제조할 수 있다:
- 증착을 통해 FLUOREX(R)A 필름(Rexam사) 상에 광학밀도(OD) 1.15의 인듐층을 침착시키는 단계;
- 고온의 닙(330-380℉)을 통해 1 mil PET(ICI 445)를 인듐 표면에 부착시켜 프레스 연마하는 단계;
- 아크릴 물질(Elvacite™ 2009)을 2 mil PET 상에서 건조 두께 0.5 mil로 캐스팅하고, 폴리우레탄(ADH 222, Novacote™)을 건조 두께 0.5 mil로 건조된 Elvacite™ 2009 상에 캐스팅하여 접착제 혼성체를 제조하는 단계;
- 인듐 표면으로부터 PET를 제거하고 접착제 혼성체의 ADH 222 표면을 인듐 표면에 부착시키는 단계;
- 접착제 혼성체로부터 PET를 제거하는 단계; 및
- 330℉ 내지 380℉의 고온의 닙을 통해 혼성체를 20 mil ABS에 부착시키는 단계.
다른 구현예에서, 본 발명의 방법은 먼저 PVDF-아크릴 필름을 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 상에 코팅함으로써 광택성 금속화 라미네이트를 제조하는 단계를 포함한다. 이어서, 통상의 방법을 사용하여 불연속 인듐층을 PVDF-아크릴 필름 상에 침착시킨다. 끝으로, 접착제층을 불연속 인듐층의 표면에 배치하여 인듐층이 PVDF-아크릴 필름과 접착제층 사이에 배치되도록 한다.
본 발명자들은 불연속 인듐층이 PVDF-아크릴 조성물에 대한 용매이기도 한 용매에 용해된 접착제를 불충분하게 수용한다는 것을 발견하였다. 따라서, 상기 접착제는 잠재적인 용매인 접착제가 탁해지는 경향이 있기 때문에 PVDF-아크릴 조성물에 대해 비용매인 것이 가장 바람직하다. 그러므로, 바람직한 기술은 미리 세팅된 접착제층을 인듐 아일런드에 적층시키는 것이다. 따라서, 바람직한 구현예에서 접착제층을 인듐층의 표면에 배치하는 과정은 상기에 기재된 바와 같이 먼저 접착제 혼성체를 제조하는 단계를 포함한다. 바람직한 구조체에서, 접착제 혼성체는 아크릴 접착제층 및 폴리우레탄 접착제층을 포함한다. 대안적으로, 몇몇 알콜계 또는 수계 액상 접착제가 불연속 인듐층 상에서 직접 제조될 수 있으며, 이는 최종 산물의 탁화를 방지할 것이다.
다른 양태에서, 상기 방법은 열가소성 기재층을 접착제층, 바람직하게는 아크릴 접착제층에 가열 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 기재된 바와 같이, 열가소성 기재층은 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 폴리카보네이트 또는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머로 이루어지는 것이 바람직하다.
또 다른 양태에서, 인듐 아일런드의 불연속층과 그 위에 침착되는 PVDF-아크릴 필름은 접착제층이 불연속 인듐층 상에 배치되기 전에 함께 프레스 연마된다. 대안적으로, PVDF-아크릴 필름은 불연속 인듐층이 부가되기 전에 프레스 연마될 수 있다. 프레스 연마는 앞에서 설명되었고, 그 방법은 상기에 기재된 것과 동일할 수 있다.
또 다른 구현예에서, 본 발명의 방법은 먼저 PVDF-아크릴 필름을 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르 상에 캐스팅하는 단계를 포함한다. 그런 다음, 폴리우레탄 평탄화층이 PVDF-아크릴 필름에 침착된다. 그런 후, 인듐 아일런드의 불연속층이 폴리우레탄 평탄화증 상에 침착된다.
대안적으로, 폴리우레탄 평탄화층이 침착되기 전에 아크릴 프라이머층이 PVDF-아크릴 필름 상에 배치될 수 있다. 상기에 기재한 바와 같이, 프라이머층은 PVDF-아크릴 필름과 폴리우레탄 평탄화층 사이의 결합을 촉진한다.
다른 양태에서, 폴리머 기재, 바람직하게는 폴리에스테르가 불연속 인듐층 상에 배치된 뒤, 그 구조체가 상기에 기재된 절차와 동일한 절차로 프레스 연마된다. PVDF-아크릴 필름과 불연속 인듐층은 (1) 폴리우레탄 평탄화층 또는 (2) 아크릴 프라이머층과 폴리우레탄 평탄화층 중 하나에 의해 분리됨에도 불구하고, 프레스 연마될 수 있다. 대안적으로, PVDF-아크릴 필름은 불연속 인듐층이 부가되기 전에 프레스 연마될 수 있다.
또 다른 양태에서, 접착제층은 인듐층이 폴리우레탄 평탄화층과 접착제층 사이에 배치되도록 불연속 인듐층의 표면 상에 배치된다. 가장 바람직하게는, 접착제층을 인듐층의 표면에 배치하는 것은 먼저 아크릴 접착제층과 폴리우레탄 접착제층을 포함하는 접착제 혼성체를 제조하는 단계를 포함한다. 상기 접착제 혼성체의 제조 절차는 상기에 기재되었다.
상기 방법은 또한 열가소성 기재층을 접착제층, 바람직하게는 아크릴 접착제층에 가열 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기에 기재된 바와 같이, 열가소성 기재층은 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 폴리카보네이트 또는 아크릴로니트로-부타디엔-스티렌 코폴리머로 구성되는 것이 바람직하다.
실시예 2
상기 방법은 하기의 단계를 포함할 수 있다:
- 아크릴 프라이머층(Tedlar™ 68070, DuPont사)을 FLUOREX(R)상에 건조 두께 0.5 mil로 캐스팅하는 단계;
- 폴리우레탄층(SU 6729, Stahl사)을 건조된 프라이머층 상에 건조 두께 0.5 mil로 캐스팅하는 단계;
- 증착을 통해 인듐층을 폴리우레탄 표면 상에 1.15 OD로 침착시키는 단계;
- 아크릴 물질(Elvacite™ 2009)을 2 mil의 PET 상에 건조 두께 0.5 mil로 캐스팅하여 접착제 혼성체를 제조하는 단계;
- 폴리우레탄(ADH 222, Novacote™사)을 건조된 Elvacite™ 2009 상에 건조 두께 0.5 mil로 캐스팅하는 단계;
- 인듐 표면에 PET 필름을 부가하고 프레스 연마하는 단계;
- 인듐 표면으로부터 PET를 제거하고 접착제 혼성체의 ADH 222 표면을 인듐 표면에 부착시키는 단계;
- 접착제 혼성체로부터 PET를 제거하는 단계; 및
- 330℉ 내지 380℉의 고온의 닙을 통해 혼성체를 20 mil의 ABS에 부착시키는 단계.
본 발명의 바람직한 구현예 및 이들을 제조하는 방법은 모두 단면도 또는 개략도로 예시되었으나, 이것은 일정한 비례로 축소하여 도시한 것은 아니며, 다만 본 발명에 따른 필름 내의 다양한 층, 그들이 제작되는 방식 및 서로간의 관례를 예시하고자 한 것이다.
따라서, 도 1은 미시적으로 평탄한 표면을 가지는 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름(31)이 그 위에 PVDF 함유 필름 상에 침착된 불연속 인듐 아일런드의 층(32)을 가지는 광택성 금속화 라미네이트(30) 형태의 본 발명에 따른 광범위한 구현예를 나타낸 것이다. 이상에 설정된 바와 같이, PVDF 필름은 PVDF와 아크릴 화합물의 폴리머 합금으로부터 만들어지는 것이 가장 바람직하다.
도 2는 금속화 라미네이트(30)가 인듐층(32)의 표면에 대해서 PVDF-아크릴 필름(31)과 마주하는 도 2에서 중괄호로 표시된 접착제층(33)을 추가로 포함할 수 있음을 예시한다. 바람직한 구현예에서, 상기 접착제층(33)은 인듐층(32) 바로 위의 폴리우레탄층(34) 및 상기 폴리우레탄층(34) 상의 아크릴층(35)으로 형성된다. 열가소성 지지층(36)은 접착제층(33) 상에 배치되어 궁극의 용도를 위한 구조로 완성된다.
도 3에 표현된 다른 구현예(40)에서, 성형 가능한 광택성 금속화 라미네이트는 인듐층(32)에 따른 일관성(consistancy) 및 투명성을 위해 PVDF-아크릴층(31)을 포함한다. 그러나, 이 구현예는 PVDF-아크릴층(31) 상에 열가소성 평탄화층(41)을 포함한다. 따라서, 인듐층(32)은 PVDF-아크릴층(31) 상에 직접 놓이기보다는 열가소성 평탄화층(41) 상에 배치된다. 상기 구현예에서와 같이, 금속화 라미네이트(40)는 개별적인 폴리우레탄층(34)과 아크릴층(35)으로 형성된 접착제층을 포함하는 것이 바람직하다.
도 4는 도 3의 구현예와 관련된 본 발명의 구현예(45)가 PVDF-아크릴 필름(31)과 열가소성 평탄화층(41) 사이의 아크릴층으로서 나타내진 열가소성 프라이머층(46)을 추가로 포함하고 있음을 나타낸다. 도 3에 예시된 구현예에서와 같이, 인듐층(32)은 열가소성 평탄화층(41) 상에 배치되고, 개별적인 폴리우레탄층(34)과 아크릴층(35)으로 이루어진 접착제층은 인듐 상에 배치된다. 도 4는 도 2에도 도시된 열가소성 지지층(36)을 예시한 것이다.
도 5-11은 본 발명을 제조하는 방법의 구현예를 예시한 것이다. 가능한 경우, 각각의 층은 이상의 도면들에서와 같은 동일한 참조 번호가 부여된다. 따라서, 도 5는 제1 단계에서 PVDF-아크릴 조성물이 적합한 캐스팅 공급원(43)으로부터 폴리에스테르 기재(37) 상에 층(31)으로 캐스팅됨을 예시한다. 적절한 캐스팅 방법은 나이프-오버 롤 코팅(knife-over roll coating) 과정, 역방향 롤 코팅 과정 또는 바람직하게는 슬롯 다이 코팅 과정을 포함한다. 이어서, 인듐 아일런드(32)의 불연속층이 PVDF-아크릴층(31)에 부가되고, 이렇게 하여 도 6에 예시된 구조체가 얻어진다. 다음 단계에서, 제2 폴리에스테르층(42)이 상기에 기재된 방식으로 인듐층(32)을 프레스 연마하기 위한 목적으로 부가된다. 도 8은 이어서 상기 폴리에스테르층(42)이 인듐층(32)의 평탄한 표면을 남기고 제거되는 것을 예시한 것이다.
도 9는 접착제층(33)이 적용되는 동안 PVDF-아크릴층(31)이 먼저 캐스팅되었던 최초의 폴리에스테르층(37)이 제거됨으로써 PVDF층(31), 인듐층(32) 및 접착제층(33)을 포함하는 도 10의 구조가 얻어지는 다음의 두 단계를 예시한 것이다. 도 11은 열가소성 지지층(36)이 상기 구조체에 부가되는 과정의 최종 단계를 예시한 것이다.
도 12-16은 본 발명의 다른 구현예의 제조 방법을 예시한 것이다. 상기 구현예에서와 같이, PVDF-아크릴층(31)이 공급원(43)으로부터 제1 폴리에스테르층(37)으로 캐스팅되고, 이어서 인듐 금속층(32)이 부가됨으로써 도 13의 구조가 얻어진다.
도 14는 아크릴층(35)과 폴리우레탄층(34)이 또 다른 폴리에스테르 기재(47)에 적용됨으로써 접착제층(34)이 형성되는 다음 단계의 과정을 예시한 것이다. 도 14와 도 15 사이에 루프 모양의 활살표로 표시된 바와 같이, 도 15의 구조(50)는 도 13의 구조에 적용되고, 폴리우레탄층(34)이 인듐층(32)에 적용되어 도 15에 예시된 구조가 형성된다. 이어서, 폴리에스테르층(37 및 47)은 도 16에 부분적으로 표현된 바와 같이 제거될 수 있다.
도 17-25는 본 발명에 따른 금속화 라미네이트를 제조하는 또 다른 세 번째 방법을 예시한 것이다. 상기 두 방법 구현예에서와 같이, 상기 방법은 PVDF층(31)을 폴리에스테르(37)와 같은 적절한 기재에 캐스팅하는 단계를 초기에 포함한다. 그러나, 도 17에서 도 18로 진행됨에 따라, 이 구현예에서 아크릴 프라이머층(46) 및 폴리우레탄 평탄화층(41)은 인듐층(32)이 부가되기 전에 PVDF-아크릴층(31)에 적용된다. 도 19는 프레스 연마를 용이하게 하기 위하여 폴리에스테르층(42)이 부가되는 것을 예시한 것이다. 이어서, 층(42)이 상기 구조로부터 제거됨으로써 도 20에 도시된 구조가 얻어진다. 도 21은 각각의 단계에서 폴리에스테르 담지 기재(47) 상의 아크릴 조성물(35) 및 폴리우레탄(34)으로 형성된 접착제층이 도 20의 구조에 부가되어 도 22에 예시된 전체 구조가 얻어지는 것을 예시한 것이다. 접착제층으로부터 폴리에스테르 담지 기재(47)를 제거함으로써 도 23에 예시된 구조가 얻어지고, 이어서 열가소성 지지층(36)이 부가되어 구조가 완성된다. 최초의 폴리에스테르 기재(37)는 원하는 경우에는 나중에 라미네이트가 사용되기 전, 이를테면 폴리우레탄 마스크층(48)이 부가되기 전에 제거될 수 있다. 마스크층의 포함으로 도 25에 나타난 구조가 얻어진다.
도면 및 명세서에는 본 발명의 대표적인 구현예들이 제시되어 있다. 특정 용어들은 단지 일반적이고 설명적인 의미로 사용되었으며, 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 범위는 하기 청구범위에 따라 정해진다.

Claims (33)

  1. 미시적으로 평탄한 표면을 가지는 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름; 및
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 필름 상에 침착된 인듐 아일런드(island)의 불연속층
    을 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름과 마주하여 상기 불연속 인듐층의 표면에 부착된 접착제층을 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접착제층이 알콜계 접착제 및 수계 접착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 접착제인 광택성 금속화 라미네이트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 접착제층은 폴리우레탄층 및 아크릴 층으로 구성되고, 상기 접착제층의 폴리우레탄층은 상기 접착제층의 불연속 인듐층과 아크릴층 사이에 배치되는 광택성 금속화 라미네이트.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불연속 인듐층과 마주하여 상기 접착제층에 부착된 열가소성 지지층(backing layer)을 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열가소성 지지층이 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 및 이들 폴리머의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 광택성 금속화 라미네이트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름과 상기 불연속 인듐층 사이에 배치되는 열가소성 평탄화층(leveling layer)을 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 평탄화층이 폴리우레탄 및 아크릴레이트 폴리머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 폴리머인 광택성 금속화 라미네이트.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름과 상기 열가소성 평탄화층 사이에 배치된 열가소성 프라이머층을 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 프라이머층이 아크릴 화합물로 구성되는 광택성 금속화 라미네이트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속화 라미네이트가 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름, 착색된 열가소성 평탄화층, 착색된 접착제층 및 착색된 열가소성 지지층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 요소와 결합되는 광택성 금속화 라미네이트.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불연속 인듐층과 마주하여 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름의 표면 상에 신장성 폴리우레탄 마스크층을 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름이 약 30 중량% 내지 90 중량%의 폴리비닐리덴 디플루오라이드 및 약 10 중량% 내지 70 중량%의 아크릴 폴리머를포함하는 광택성 금속화 라미네이트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름의 표면이 약 0.75 미크론 이하의 평균 조도를 가지는 광택성 금속화 라미네이트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 광택성 금속화 라미네이트로부터 제조되는 부품.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 부품이 사출 성형, 블로우 몰딩(blow molding), 압출 성형, 열성형, 인-몰드(in-mold) 성형 및 다이 절단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방법을 이용하여 성형되는 부품.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 부품이 상기 사출 성형된 부품 내부의 충전재 및 상기 사출 성형 부품과 충전재간의 강도 형성 수지를 추가로 포함하는 부품.
  18. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 광택성 금속화 라미네이트를 사용하는 방법에 있어서,
    금속화 라미네이트를 상기 금속화 라미네이트가 부착되는 제품의 표면보다 높은 온도로 가열하는 단계;
    금속화 라미네이트를 제품 표면보다 따뜻하게 하면서 상기 금속화 라미네이트를 제품 상에 배치하는 단계; 및
    상기 제품 주위를 진공으로 만들어 라미네이트를 성형하고 상기 제품의 외부에 부착시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 금속화 라미네이트를 제품 상에 배치하는 단계가 약 280℉ 내지 370℉의 온도를 가지는 금속화 라미네이트를 약 120℉ 미만의 표면 온도를 가지는 제품 상에 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 폴리머 기재에 적용하는 단계; 및
    인듐 아일런드의 불연속층을 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 침착시키는 단계
    를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    폴리머 필름, 바람직하게는 폴리에스테르 필름을 상기 인듐 아일런드의 불연속층 상에 배치하는 단계;
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 및 불연속 인듐층을 바람직하게는 롤러 사이에서 프레스 연마하는 단계; 및
    상기 불연속 인듐층으로부터 상기 폴리머 필름을 제거하는 단계
    를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서,
    폴리머 필름, 바람직하게는 폴리에스테르 필름을 상기 폴리머 기재와 마주하여 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 배치하는 단계;
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 바람직하게는 롤러로 형성된 가열된 닙(nip) 사이에서 프레스 연마하는 단계; 및
    상기 인듐 아일런드의 불연속층을 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 배치하는 단계 전에 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름으로부터 폴리머 필름을 모두 제거하는 단계
    를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    인듐 아일런드의 불연속층을 폴리우레탄 평탄화층 상에 침착시키는 단계 전에 폴리우레탄 평탄화층을 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 배치하는 단계를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서,
    폴리우레탄 평탄화층을 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 침착시키는 단계 전에 아크릴 프라이머층을 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 침착시키는 단계를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 폴리머 기재에 적용하는 단계가 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 상기 폴리머 기재 상에 캐스팅하는 단계를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 상기 폴리머 기재 상에 캐스팅하는 단계가 나이프-오버 롤 코팅(knife-over roll coating) 과정, 역방향 롤 코팅 과정 및 슬롯 다이 코팅 과정으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기술을 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름을 상기 폴리머 기재 상에 캐스팅하는 단계가 폴리비닐리덴 디플루오라이드-아크릴 필름을 폴리에스테르 기재 상에 캐스팅하는 단계를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  28. 제20항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법이 접착제층을 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름과 마주하여 상기 불연속 인듐층의 표면 상에 배치하는 단계를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  29. 제28항에 있어서,
    접착제층을 상기 불연속 인듐층 상에 배치하는 단계가 알콜계 접착제 및 수계 접착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 접착제를 사용하여 상기 불연속 인듐층의 표면을 코팅하는 단계를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  30. 제28항에 있어서,
    접착제층을 상기 불연속 인듐층 상에 배치하는 단계가
    아크릴 접착제층을 폴리에스테 접착제 담지 기재 상에 침착시키는 단계;
    폴리우레탄 접착제층을 상기 폴리에스테르 접착제 담지 기재와 마주하여 아크릴 접착제층 상에 침착시키는 단계;
    상기 폴리우레탄 접착제층을 상기 불연속 인듐층에 부착시키는 단계; 및
    상기 아크릴 접착제층으로부터 상기 폴리에스테르 접착제 담지 기재를 제거하는 단계
    를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    열가소성 지지층을 상기 접착제층에 부착시키는 단계를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  32. 제31항에 있어서,
    열가소성 지지층을 상기 접착제층에 부착시키는 단계가 폴리비닐 클로라이드, 열가소성 올레핀, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 및 이들 폴리머의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 지지층을 부착시키는 단계를 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
  33. 제20항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름으로부터 상기 폴리머 기재를 제거하는 단계;
    신장성 폴리우레탄 마스크층을 상기 불연속 인듐층과 마주하여 상기 폴리비닐리덴 디플루오라이드 함유 필름 상에 배치하는 단계
    를 추가로 포함하는 광택성 금속화 라미네이트의 제조방법.
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