KR200363504Y1 - 입체무늬 강판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 입체무늬 강판에 관한 것으로서, 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 금속 기재판; 상기 금속 기재판의 상면에 적층되며, 다수의 망점무늬를 포함하는 다색 인쇄층; 상기 다색 인쇄층의 상면에 적층되어 상기 망점무늬를 입체적으로 표현할 수 있으며, 소정의 피치로 반복되는 렌티큘라 렌즈를 포함하는 렌티큘라 시트층;을 구비한다. 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 다색 인쇄층을 이루고 있는 다수의 망점무늬가 렌티큘러 시트층에 의해 3차원 입체적 무늬로 연출되므로 외관이 수려할 뿐만 아니라 내구성도 우수하다.

Description

입체무늬 강판{A steel sheet having three-dimensional patterns}

본 고안은 내구성이 우수하고 입체적 효과를 가지며 가전제품의 케이싱이나 건축 내외장재로 사용될 수 있는 입체무늬 강판에 관한 것이다.

종래부터 가전제품의 케이싱이나 건축 내외장재로서 칼라강판이 사용되어오고 있다. 칼라강판은 용융아연도금강판, 갈바륨강판, 알루미늄도금강판, 냉연강판, 전기아연도금강판, 스테인레스강판 등 금속소재에 내식성, 미려성을 부여하기 위해 도료나 필름 등을 도장하거나 부착한 것을 말한다.

칼라강판의 제조에 사용되는 도료의 도장이나 필름의 부착은 소재의 내식성 및 내구성을 개선하고, 철 등 금속판의 차가운 느낌을 없애며 여러가지 색상으로 의장성을 부여하기 위한 표면처리 기술로서, 종래에는 강판을 성형가공한 후 도장을 하는 선가공-후도장(post-coating)이었지만, 현재는 강판에 도장을 먼저한 후 가공을 하는 선도장-후가공 제품인 PCM(pre-coated metal) 칼라강판이 개발되어 사용되고 있다.

이러한 PCM 칼라강판은 도장면이 균일하고 외관이 비교적 우수할 뿐만 아니라, 전처리 및 도장설비의 설치비용이 절감되는 등 생산성 향상에 이바지하므로 최근에는 건축 내외장재 뿐만 아니라 가전제품의 케이싱에까지 그 사용이 증가되고 있다.

또한, PVC 시트 등을 냉간 압연강판, 알루미늄판 등에 적층시킨 라이네이트 칼라강판의 경우, 다양한 모양의 무늬와 고광택의 효과가 가능하고, 내약품성이 개선되었다.

그러나, 종래에 사용되던 칼라강판은 인쇄층을 보호하는 광택층이 쉽게 마모되는 등 내구성이 좋지 않다는 문제점이 있다.

한편, 종래에는 가전제품 등 공산품이나 건축자재의 선택에 있어서 그 기능성이 주요 기준이 되어왔다. 그러나, 최근 산업이 발달하고 소득수준이 높아짐에따라 소비자들의 새로운 소비문화가 형성되고 있다. 다시 말하면, 소비자들은 여전히 각종 제품의 기능성을 중요시 여기고 있지만, 이러한 기능성은 기술이 발전함에 의해 제품별로 크게 다르지 않다는 것을 인식하게 되었다. 오히려, 기능적인 면에서 품질이 크게 차이가 나지 않는다면, 제품의 형상이나 색상 등 제품의 외관에 관한 의장적인 요소에 의해 제품을 선택하는 경향이 증가되고 있다. 즉, 현재의 소비자들은 과거와는 달리 기존에 소장하고 있는 가구나 가전제품과의 조화나 개인적 취향 등에 의한 시각적인 요소를 고려하여 제품을 선택하는 등 제품의 의장성을 중시하는 경향이 두드러지고 있다.

그러나, 소정의 수지층 위에 인쇄층을 형성하고, 그 위에 수지필름을 더 적층하여 형성된 종래의 칼라강판은 표현할 수 있는 무늬가 2차원 평면무늬에 한정되어 있어 제품의 의장성을 향상시키는데 한계가 있어왔고, 따라서 사용자에게 만족할 만한 색상과 질감을 제시하지 못하였다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로서, 평면으로 인쇄된 무늬에 입체감을 부여하고 새로운 질감을 표현할 수 있으면서 내구성이 향상된 입체무늬 강판을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 바람직한 실시예인 입체무늬 강판의 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 다른 바람직한 실시예로서 투명기재층이 더 포함된 입체무늬 강판의 단면도이다.

도 3 내지 도 5는 본 고안에 따른 또 다른 바람직한 실시예로서 도금층이 더 포함된 입체무늬 강판의 단면도이다.

도 6 내지 도 9는 본 고안에 따른 바람직한 실시예인 입체무늬 강판에 포함된 렌티큘라 시트층의 단면을 확대도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...렌티큘라 시트층 3...다색 인쇄층 5...금속 기재판

7...투명기재층 9...도금층

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 금속 기재판; 상기 금속 기재판의 상면에 적층되며, 다수의 망점무늬를 포함하는 다색 인쇄층; 상기 다색 인쇄층의 상면에 적층되어 상기 망점무늬를 입체적으로 표현할 수있으며, 소정의 피치로 반복되는 렌티큘라 렌즈를 포함하는 렌티큘라 시트층;을 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 입체무늬 강판으로, 도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 금속 기재판(5), 상기 금속 기재판(5)의 상면에 적층된 다색 인쇄층(3)과 상기 다색 인쇄층(3)의 상면에 적층된 렌티큘라 시트층(1)을 포함한다.

상기 금속 기재판(5)의 재질로서는 특별한 제한은 없는데, 예를 들면 열연강판, 냉연강판, 스테인레스강판 등 각종 강판이나 알루미늄판 등이 될 수 있다.

이러한 금속 기재판(5)은 다른 수지층과의 밀착성이나 방청성을 향상시키기 위하여 크로메이트 처리, 인산 피막처리되거나 또는 용융아연도금, 전기아연도금, 주석도금 등 표면처리 된 것이어도 된다. 또한 방청성을 더욱 향상시키기 위해서크로메이트 처리 후에 프라이머 처리를 한 것도 상관없다.

상기 금속 기재판(5)의 상면에는 다색 인쇄층(3)이 적층되어 있다. 상기 다색 인쇄층(3)은 다수의 망점무늬로 이루어져 있는데, 별개의 지지필름 위에 인쇄되어 형성된 필름층으로 개재될 수도 있고, 또는 상기 렌티큘라 시트층(1)의 하면이나 후술할 투명기재층(5)의 상·하면 등 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 구성하는 각각의 필름층의 상면 또는 하면에 직접 인쇄된 형태일 수도 있다. 전자와 같이 별개의 필름층을 형성하는 경우, 상기 지지필름은 투명성인 것이 바람직하며, 그 재질은 폴리우레탄수지, 폴리아크릴수지 등이 될 수 있다. 또한 다수의 망점무늬는 특별한 제한없이 그라비아 인쇄, 옵셋 인쇄, 실크인쇄 등 통상의 인쇄로 이루어질 수 있다.

이러한 다색 인쇄층(3)에 포함된 다수의 망점무늬는 다색 인쇄층(3)의 상면에 적층된 렌티큘라 시트층(1)에 의해 입체적인 효과를 연출하게 된다.

여기서, 렌티큘라 시트(Lenticular sheet)란 통상적으로 소정의 피치로 반복된 요철 형상의 미세한 렌즈, 즉 렌티큘라 렌즈의 집합을 말하는데, 이에 의해 렌티큘라 시트에 의해서 그 하부에 형성된 평면적인 이미지가 3차원적 입체이미지로 재구성된다. 다시 말하면, 평면적인 이미지가 렌티큘라 렌즈를 통과하면서 굴절되어 3차원적인 이미지로 보여지는 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 렌티큘라 시트층(1)이 본 고안에 있어서 최상층에 위치하기 때문에, 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 육안으로 볼 때 그 하부에 위치한 다색 인쇄층의 망점무늬가 굴절에 의해 입체적으로 보여지게 된다.

다시 말하면, 상기 다색 인쇄층(3)을 이루고 있는 각종 망점무늬는 평면적으로 인쇄되어 있으나, 상기 렌티큘라 시트층(1)에 의해 3차원적인 입체무늬로 새롭게 연출되고, 또한 보는 각도에 따라서 다양한 색상과 이미지로 표현될 수 있다. 나아가 이러한 입체적 효과에 의해 무늬의 질감을 보다 잘 살릴 수 있게 되는 등 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 기존의 평면무늬 강판에서는 연출할 수 없었던 이미지를 만들어 냄으로써 우수한 의장성을 갖게 된다. 또한, 렌티큘라 시트층(1)의 상면은 볼록한 렌즈모양으로 이루어져 있어, 촉감이 좋을 뿐만 아니라, 바닥재 등의 용도로 쓰이는 경우에 있어서 미끄럼을 방지할 수도 있다.

또한, 상기 렌티큘라 시트층(1)은 하부에 존재하는 다색 인쇄층(3)을 보호하는 역할도 한다. 즉, 다색 인쇄층(3)의 색바램 현상을 최소화할 뿐만 아니라, 평면으로 된 보호층에 비해 충격흡수력도 우수하여 강판의 내구성을 향상시킨다.

이러한 입체적 효과는 상기 렌티큘라 시트층(1)에 의해 빛이 굴절됨으로써 그 하부에 형성된 평면무늬에 입체감이 부여되는 것이므로, 렌티큘라 시트층(1)은 빛이 투과될 수 있는 투명성 재질이어야 한다. 이러한 재질로서는, 예를 들면, 폴리염화비닐수지, 폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지, EVA수지, 폴리스티렌수지, ABS수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 열가소성 엘라스토머수지 등의 열가소성 수지가 바람직하다. 또한, 전술한 수지성분 이외에도 본 고안의 목적을 저해하지 않는 범위내에서 열안정제, 산화방지제, 가수분해방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 난연제 등을 더 첨가하여 형성될 수도 있다.

본 고안에 있어서 렌티큘라 시트층(1)은 렌티큘라 렌즈군으로 이루어진 단일층으로 이루어지거나, 혹은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴레에스테르 또는 아크릴수지 등 투명성 필름 위에 렌티큘라 렌즈군이 형성된 별개의 필름이 적층된 다층구조일 수 있다.

나아가, 본 고안에 있어서 상기 렌티큘라 시트층(1)을 이루고 있는 렌티큘라 렌즈는 그 단면이 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 반구형(1a), 사각형(1b), 삼각형(1c), 사다리꼴(1d) 등으로 이루어질 수 있는데, 이들은 본 고안의 목적 범위 내에서 거의 같은 효과를 나타낸다. 또한, 상기 렌티큘라 시트층(1)을 형성하는 다수의 렌티큘라 렌즈는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 전술한 단면을 갖는 줄무늬가 병렬적으로 반복되거나 또는 일정한 격자형으로 반복된다.

한편, 도 2는 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른 입체무늬 강판으로, 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 금속 기재판(5), 상기 금속 기재판(5)의 상면에 적층된 투명기재층(7), 상기 투명기재층(7)의 상면에 적층된 다색 인쇄층(3), 및 상기 다색 인쇄층(3)의 상면에 적층된 렌티큘라 시트층(1)을 포함한다. 다시 말하면, 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 입체무늬 강판에는 투명기재층(7)이 더 개재될 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 투명기재층(7)은 금속 기재판(5)과 렌티큘라 시트층(1) 사이에 다수의 층으로 개재될 수도 있다. 이 경우, 다색 인쇄층(3)은 투명기재층의 어느 일면에 적층되어도 된다. 또한, 전술한 바와 같이 상기 다색 인쇄층(3)은 별개의 인쇄된 필름층으로 적층될 수도 있고, 혹은 상기 투명기재층(7)의 상면 또는 하면에 직접 인쇄되어 형성될 수도 있다.

이와 같이 투명기재층(7)이 개재됨으로써 본 고안의 입체무늬 강판의 내구성이 더욱 향상될 수 있다. 또한 렌티큘라 시트층(1)에 의해 표현되는 입체무늬가 보다 원근감있고 중후하게 연출될 수 있다.

상기 투명기재층(7)은 금속 기재판(5) 및 기타 다른 층과의 밀착성이 우수해야 하므로, 예를 들면 폴리염화비닐수지, 폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지, EVA수지, 폴리스티렌수지, ABS수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 열가소성 엘라스토머수지 등의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 입체무늬 강판에는 도금층(9)이 더 개재될 수 있다.

도 3 내지 도 5는 본 고안의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 입체무늬 강판으로서, 도 3을 참조하면 다색 인쇄층(3)과 금속 기재판(5) 사이에 도금층(9)이 개재되어 있고, 도 4를 참조하면, 상기 도금층(9)은 상기 투명기재층(7)의 하면과 도금기재판(5)의 상면 사이에 개재되어 있으며, 도 5를 참조하면, 상기 도금층(9)은 다색 인쇄층(3)의 하면과 투명기재층(7)의 상면 사이에 개재되어 있다.

상기 도금층(9)은 니켈, 알루미늄, 은, 크롬 또는 이들의 합금 등과 같은 금속 성분이 증착된 것으로서, 별개의 도금된 필름층으로 입체무늬 강판에 적층될 수도 있으나, 상기 투명기재층(7)의 상면 또는 하면에 전술한 금속을 증착시킴으로써 형성될 수도 있다.

이러한 도금층(9)은 빛을 반사함으로써 거울처럼 반짝이게 되므로, 스테인레스 강판과 같은 광택효과를 구현하여 깔끔하면서도 고급스러운 이미지를 연출할 수있다. 또한 상기 도금층(9)이 다색 인쇄층(3) 보다 하부에 위치함으로써 다색 인쇄층(3)을 이루고 있는 망점무늬가 도금층에 비치게 되어 거울상을 형성하게 되고, 이러한 거울상으로 형성된 망점무늬가 기존의 망점무늬와 어우러져 렌티큘라 시트층(1)에 의해 굴절되므로, 이로 인해 나타나는 3차원 입체무늬가 더욱 효과적으로 연출될 수 있다.

한편, 도면으로 도시하지는 않았지만, 본 고안의 목적범위 내에서 입체무늬 강판의 내구성 등 물성을 더욱 향상시키기 위하여 유리섬유층 등이 더 개재될 수 있다.

그러면, 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 제조하는 공정을 예시로서 설명하기로 한다.

먼저 렌티큘라 시트층(1)을 제조한다. 렌티큘라 시트층(1)은 일반적으로 알려진 방법에 의해 제조될 수 있다. 하나의 방법으로서, 상기 렌티큘라 시트층(1)은 용융온도까지 가열해서 연화시킨 열가소성 수지를 렌티큘라 렌즈 성형용 엠보싱 롤과 압박롤 사이에 통과시켜 요철구조가 반복적으로 이루어진 렌티큘라 렌즈를 형성함으로써 제조될 수 있다.

보다 상세하게는, 일본특허공개공보 특개 제2000-37995호에 개시되어 있는 바와 같이, 상기 렌티큘라 시트층(1)은 투명성 시트를 가열함과 동시에 렌티큘라 렌즈와 상응하는 형상이 음각된 성형 로울러로 투명성 시트를 가압하여 형성된다. 이러한 렌티큘라 시트층의 제조 방법은 투명성 시트를 가열하는 가열부재와, 렌티큘라 기재층을 로울러로부터 분리시키기 위한 냉각 장치가 필요하다.

렌티큘라 시트층(1)을 제조하는 다른 방법으로는 일본공개특허 특개 제2003-127225호에 개시되어 있는 바와 같이, 오목부를 가지는 형재에 용융압출된 열가소성 수지를 투명성 필름상에 볼록렌즈 형상으로 전사해서 융착시킴으로서 형성될 수 있다. 이 방법에 의하면, 전자의 방법에 의하는 경우 보다 렌티큘라 렌즈의 윤곽이 깊고 뚜렷하다는 장점이 있다.

다음으로, 상기 제조된 렌티큘라 시트층(1)의 하면에 다수의 망점무늬가 인쇄되어 있는 필름형상의 다색 인쇄층(3)을 적층한다. 필요에 따라서는 다색 인쇄층의 하면에 투명기재층(7)을 적층하는데, 투명기재층의 어느 일면에는 도금층(9)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

여기에서 전술한 각 층간의 적층에는 접착제를 개재시키는 드라이 라미네이트 법이나, 접착제를 사용하지 않고 양쪽 혹은 한쪽의 필름층이 용융상태에 있을 때 압착하여 적층시키는 열융착법에 의할 수 있는데, 특별히 이에 제한되지는 않는다.

드라이 라미네이트 법에 사용되는 접착제로서는 각 층을 접착시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지는 않으나, 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계 접착제 등과 같이 렌티큘라 시트층에 의한 입체효과를 저해하지 않도록 투명성을 갖는 것이 바람직하다.

이어서, 전술한 방법으로 제조된 여러겹의 필름층을 금속 기재판(5)에 적층시킴으로써 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 제조할 수 있다.

여기에서 금속 기재판과 앞서 제조된 여러겹의 필름층을 적층시키는 경우에는 전술한 바와 같이 각 층간에 접착제를 개재시켜서 적층하는 드라이 라미네이트 법이나, 접착제를 사용하지 않고 양쪽 혹은 한쪽의 필름층이 용융상태에 있을 때 압착하여 적층시키는 열융착법 또는 압출코팅하는 방법을 사용할 수 있다.

접착제를 사용하는 경우, 금속 기재판의 표면에 미리 앵커처리를 한 후, 앵커처리한 면에 접착제를 도포하여 앞서 제조된 여러겹의 필름층을 접착한다. 상기 접착제로서는 각 층을 접착시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지는 않으나, 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계 접착제 등과 같이 렌티큘라 시트층에 의한 입체효과를 저해하지 않도록 투명성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 접착제는 리버스코팅법, 키스코팅법 등의 통상의 방법에 금속 기재판의 표면에 도포된다. 도포된 접착제는 적외선 히터 및 열풍 가열로에 의해 도포면을 건조하고, 금속 기재판의 접착제 도포면을 가열하여 앞서 제조된 여러겹의 필름층을 겹친 후, 한 쌍의 가압 롤 사이를 통과시켜 접착 일체화시킴으로써 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 제조할 수 있다.

이와 같이 형성된 본 고안의 입체무늬 강판은 최상층에 형성된 렌티큘라 시트에 의하여 다색 인쇄층에 포함된 평면적 망점무늬가 사용자가 보는 각도에 따라 입체적인 무늬로 연출된다. 이러한 입체적 효과는 투명 기재층이나 도금층에 의하여 더욱 향상될 수 있다.

따라서 본 고안에 따른 입체무늬 강판을 이용하면 보다 향상된 3차원적 입체효과로 인하여 의장성이 우수하고 내구성이 향상된 건축 내외장재 및 가전제품 케이싱 등을 제조할 수 있다.

본 고안에 따른 입체무늬 강판은 최상층이 렌티큘라 시트층으로 이루어져 있어, 다색 인쇄층의 평면적 망점무늬가 3차원적 입체무늬로 연출되기 때문에 외관이 수려하다.

또한, 본 고안에 따른 입체무늬 강판은 내구성도 우수하므로 가전제품의 케이싱이나 건축 내외장재로서의 활용도가 높다.

Claims (8)

1. 금속 기재판;

   상기 금속 기재판의 상면에 적층되며, 다수의 망점무늬를 포함하는 다색 인쇄층;

   상기 다색 인쇄층의 상면에 적층되어 상기 망점무늬를 입체적으로 표현할 수 있으며, 소정의 피치로 반복되는 렌티큘라 렌즈를 포함하는 렌티큘라 시트층;

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금속 기재판은 열연강판, 냉연강판, 스테인레스강판, 및 알루미늄판으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 렌티큘라 시트층은 폴리염화비닐수지, 폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지, EVA수지, 폴리스티렌수지, ABS수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 열가소성 엘라스토머수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 금속 기재판과 상기 다색 인쇄층 사이에 투명기재층이 더 개재된 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 투명기재층은 폴리염화비닐수지, 폴리에스테르수지, 폴리에틸렌수지, EVA수지, 폴리스티렌수지, ABS수지, 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 열가소성 엘라스토머수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 다색 인쇄층은 투명성 지지필름; 및 상기 투명성 지지필름의 어느 일면에 인쇄된 다수의 망점 무늬;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 다색 인쇄층은 렌티큘라 시트층의 하면이나 투명기재층의 상면 중 어느 한 면에 다수의 망점무늬가 인쇄되어 형성된 것을 특징으로 하는 입체무늬 강판.
8. 제 4항에 있어서,

   상기 투명기재층의 어느 일면에 니켈, 알루미늄, 은, 크롬 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나로 이루어진 도금층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 입체 무늬 강판.