KR20100086746A - 장식재 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20100086746A
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장재혁
박상준
이정오
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 장식재 및 그 제조방법은, 자외선 경화수지로 형성된 요철패턴을 갖는 고분자필름과; 상기 고분자필름의 요철패턴이 형성된 면에 접합되는 투명층과; 상기 고분자필름의 요철패턴과 상기 투명층 간의 이격공간의 일부 영역에만 충전되어 상기 투명층을 접합시키는 접착층을 포함한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 섬세한 패턴형성이 가능하고 입체감과 그라데이션 등의 심미적 효과를 향상시킬 수 있다.
장식재, 패터닝, 장식시트

Description

장식재 및 그 제조방법{DECORATING MATRIAL AND METHOD OF MANUFACTRING THE SAME}
본 발명의 실시예는 장식재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
장식재는 생활공간을 아름답게 장식하는데 사용되는 것으로 미적 효과를 나타낼 수 있어야 한다. 이에, 가구, 가전제품, 전자제품 등의 외장 혹은 내장을 미려하게 꾸미기 위해, 가공이 용이한 합성수지 장식재가 널리 사용되었다.
통상적으로, 합성수지 장식재는 합성수지 시트, 필름, 패널 등에 패턴을 평면인쇄하고 색상효과를 부여한 후 투명한 표면층을 코팅하여 제조된다. 이러한 합성수지 장식재는, 평면 패턴의 단순 반복 및 패턴 색상의 단순성 등으로 인해, 소비자의 심미적 욕구를 충족시키기에는 미흡한 점이 있다.
이를 개선한 것으로, 표면에 입체패턴을 형성하거나, 입체패턴 상에 투명층을 접착하여 평평한 표면을 가지면서 내부에 구비된 입체무늬로 인해 입체효과를 갖는 장식재가 등장하였다.
그러나 종래의 입체효과를 갖는 장식재는 섬세한 패턴을 형성하거나 다양한 입체감을 부여하는 데에 기술적 한계가 있다.
본 발명의 실시예는 섬세한 패턴형성이 가능하고 입체감과 그라데이션 등의 심미적 효과가 우수한 장식재 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의한 장식재는, 자외선 경화수지로 형성된 요철패턴을 갖는 고분자필름과; 상기 고분자필름의 요철패턴이 형성된 면에 접합되는 투명층과; 상기 고분자필름의 요철패턴과 상기 투명층 간의 이격공간의 일부 영역에만 충전되어 상기 투명층을 접합시키는 접착층을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 장식재의 제조방법은, 요철패턴이 형성된 몰드에 자외선 경화수지를 코팅하는 단계와; 상기 자외선 경화수지에 고분자필름을 가압 밀착하는 단계와; 상기 자외선 경화수지를 경화시킨 후 상기 몰드를 제거하는 단계와; 상기 고분자필름의 요철패턴이 형성된 면에 접착되는 투명층을, 상기 고분자필름의 요철패턴과 상기 투명층의 이격공간의 일부 영역에만 충전되는 접착층을 형성하여 상기 투명층을 접합시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 섬세한 패턴형성이 가능하고 입체감과 그라데이션 등의 심미적 효과가 우수한 장식재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 장식재 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 플레이트, 막, 부재, 마스크 또는 층 등이 각 플레이트, 부재, 막, 마스크 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 사용 상태도로서, 장식재를 냉장고 케이스에 부착한 경우를 예시한 것이다.
도 1을 참조하면, 냉장고는 냉장실 및 냉동실이 형성되는 본체와 본체의 전방에 회동 가능하게 결합되는 도어(10)를 포함한다.
도어(10)는 냉장실을 차폐하는 냉장실 도어(11) 및 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(12)로 나누어지며, 냉장실 도어(11) 및 냉동실 도어(12)는 사용자가 파지하여 냉장고의 도어(10)를 개폐 가능하도록 하는 도어 핸들(21)을 포함한다.
또한, 냉동실 도어(12)에는 냉장고의 작동 상태가 표시되는 디스플레이부(41)와 냉장고의 작동을 조작하는 조작부(42)가 구비된다.
이와 같이, 냉장고 도어(10)의 전면은 항상 사용자에게 노출되는 부분으로, 미려한 외관을 제공하기 위해 다양한 패턴이 형성된 장식재(15)가 사용될 수 있다.
이하에서는, 장식재(15)의 구성 및 형성방법에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 제조 상태도로서, 장식 재의 패턴을 양각으로 형성하는 경우를 예시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 양각패턴을 형성하기 위해서는 음각패턴이 형성된 몰드(50)에 자외선 경화수지(100)를 코팅한 후 고분자 필름(110)을 압착한다.
몰드(50)는 소프트몰드, 메탈몰드 등 다양한 재질의 몰드를 사용할 수 있으며, 섬세한 음각패턴을 구현하기 위해서는 메탈몰드를 사용할 수 있다. 메탈재질의 몰드를 이용하는 경우, 몰드를 형성하는 메탈의 종류에 따라 포토에칭 공법이나 전주 공법을 이용하여 음각패턴을 형성할 수 있다.
몰드(50)의 음각패턴에 자외선 경화수지(100)가 충분히 충전되도록 코팅한 후, 고분자 필름(110)을 압착하고 자외선(UV)을 조사한다. 자외선을 조사하면 자외선 경화수지(100)는 고분자 필름(110)과 압착된 상태에서 경화된다. 여기서, 자외선 경화수지(100)는 유색재질을 이용함으로써, 장식재(15)의 색상이 발현되도록 할 수 있다. 자외선 경화수지(100) 자체를 유색재질로 이용하는 경우, 별도의 도장과정 없이 원하는 색상의 장식재(15)를 얻을 수 있으며, 자외선 경화수지(100)의 특성상 자연스러운 다양한 색상을 용이하게 구현할 수 있다.
자외선 경화수지(100)가 충분히 경화되면, 도 3에 도시된 바와 같이 몰드(50)로부터 고분자 필름(110)을 분리한다. 이에, 고분자 필름(110)에 양각패턴이 형성된다.
이 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 양각패턴이 형성된 고분자 필름(110)에서 패턴이 형성되지 않은 면에 메탈물질을 코팅하여 메탈층(130)을 형성한다. 메탈층(130)은 다양한 종류의 메탈 특성을 구현하기 위해 PVD(Physical Vapor Deposition)방식으로 형성될 수 있다.
메탈층(130)의 형성이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 메탈층(130) 상에 보호층(140)을 형성한다. 보호층(140)은 고분자 필름(110)의 증착면을 보호하여 내구성을 보완하기 위한 구성으로서 그 재질은 특별히 한정되지는 않지만 폴리에스테르 필름, 또는 폴리에스테르/폴리염화비닐, 폴리에스테르/폴리프로필렌, 폴리에스테르/폴리에틸렌 등의 복합필름 등을 사용할 수 있으며, PTN인쇄, 필름 라미네이션, 증착 등의 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 소정 색상으로 착색된 보호층(140)을 형성하여 장식재의 외관을 수려하게 할 수 있다.
여기서, 메탈층(130)은 장식재에 메탈 질감을 부여하기 위한 것으로서, 장식재의 디자인에 따라 메탈층(130) 및 보호층(140)의 구성은 변경될 수 있다. 예컨대, 소정 색상이나 문양이 인쇄된 투명층을 고분자 필름(110)의 후면에 접착하여 장식재의 색상 및 질감 등을 변화시키는 것이 가능하다. 이러한 경우, 보호층(140)은 투명층으로 대체될 수 있고, 메탈층(130)은 투명층에 인쇄된 인쇄층으로 대체될 수 있다.
보호층(140) 형성 후에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 양각패턴이 형성된 면에 접착층(170)을 형성하여 투명층(150)을 접착시키며, 여기서, 접착층(170)은 양각 패턴이 형성된 자외선 경화수지(100)와 투명층(150)이 접착 가능한 한도 내에서 양자 간의 이격공간(160)의 일부 영역에만 충전된다. 예컨대, 자외선 경화수지(100)에 형성된 양각패턴은 소정 높이를 가지고 있음으로, 양각패턴과 양각패턴 간에는 빈 공간이 존재한다. 이러한 상태에서, 양각패턴의 가장 높이 돌출된 부분 과 투명층(150)이 접착될 정도로만 접착층(170)을 얇게 형성하는 경우, 이격공간(160)의 대부분의 영역이 비어있는 채로 남게 된다.
한편, 접착층(170)의 두께를 두껍게 형성하는 경우, 전체 이격공간(160)에서 비어있는 공간의 비율이 상대적으로 적게 된다. 이와 같이, 양각패턴이 형성된 자외선 경화수지와 투명층(150) 간의 이격공간(160)이 0 ~ 70% 정도만 충전되도록 접착층(170)을 형성하는 경우, 접착층(170)의 두께에 따라 투명층(150)을 통해 보이는 양각패턴의 반사효율 및 빛 투과율이 상이해 진다. 예컨대, 접착층(170)의 두께가 얇을수록 양각패턴의 입체감 및 발색력은 상대적으로 향상될 수 있다.
투명층(150)은 유리, 또는 투명 플라스틱 패널이나 시트 등이 사용될 수 있으며 유리는 일반유리, 강화유리, 접합유리 등의 통상의 유리 제품이 모두 사용될 수 있고, 또한 투명 플라스틱 패널은 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 패널이나 유연성의 시트 등이 사용될 수 있다. 이러한 투명층(150)은 각각의 사용목적에 맞추어 다양한 두께의 투명판이 사용될 수 있으며, 하부의 패턴 및 메탈층(120)으로부터 현출되는 문양을 나타내기에 적합하다. 또한, 투명층(150)을 유색 재질로 사용하여 별도의 도장 과정 없이 컬러링 효과를 얻는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장식재는, 양각패턴이 형성된 자외선 경화수지(100)와 투명층(150)이 접착 가능한 한도 내에서 양자 간의 이격공간(160)의 일부 영역에만 충전되도록 접착층(170)을 형성함으로써 양각패턴의 입체감을 극대화할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 제조 상태도로서, 장식재의 패턴을 음각으로 형성하는 경우를 예시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 양각패턴이 형성된 몰드(70)에 자외선 경화수지(200)를 코팅한 후 고분자 필름(210)을 압착한다.
양각패턴이 형성된 몰드(70)로는 소프트 몰드를 이용할 수 있으며, 몰드의 패턴 형성 방법에 따라 다양한 재질의 몰드가 적용될 수 있다.
몰드(70)의 양각패턴이 자외선 경화수지(200)에 충분히 매립되도록 코팅한 후, 고분자 필름(210)을 압착하고 자외선(UV)을 조사한다. 자외선을 조사하면 자외선 경화수지(200)는 고분자 필름(210)과 압착된 상태에서 경화된다. 여기서, 자외선 경화수지(200)는 유색재질을 이용함으로써, 장식재(15)의 색상이 발현되도록 할 수 있다.
자외선 경화수지(200)가 충분히 경화되면, 도 8에 도시된 바와 같이 몰드(70)로부터 고분자 필름(210)을 분리한다. 이에, 고분자 필름(210)에 음각패턴이 형성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 인쇄층(230)이 형성된 투명층(240)인 인쇄 투명층을 준비하여 음각패턴이 형성된 고분자 필름(210)의 후면, 즉, 패턴이 형성되지 아니한 면에 접착시킨다. 인쇄 투명층은 일반유리, 강화유리, 접합유리 등의 통상의 유리 제품이나, 투명 플라스틱 패널은 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 패널 등에 소정 색상이나 문양을 인쇄하여 형성할 수 있다. 이러한 인쇄 투명층은 장식재의 심미성을 향상하기 위한 것으로서, 장식재의 디자인에 따 라, 메탈층(130, 도 6 참조) 및 보호층(140, 도 6 참조)의 구성으로 변경하는 것이 가능하다.
다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 음각패턴이 형성된 면에 접착층(270)을 형성하여 투명층(250)을 접착시킨다. 여기서, 자외선 경화수지(200)에 형성된 음각패턴은 소정 깊이를 가지고 있음으로, 투명층(250)과 음각패턴 간에는 비어있는 이격공간(260)이 형성된다. 음각패턴의 이격공간(260)에는 접착층(270)이 충전될 수 있으며, 이격공간(260)의 일부만 충전하는 경우, 음각패턴의 가장 깊은 부분은 비어있는 채로 남게 된다.
이에, 음각패턴이 형성된 자외선 경화수지(200)와 투명층(250) 간의 이격공간(260)이 0 ~ 70% 정도만 충전되도록 접착층(270)을 형성하는 경우, 접착층(270)의 두께에 따라 투명층(250)을 통해 보이는 음각패턴의 반사효율 및 빛 투과율이 상이해 진다. 예컨대, 접착층(270)의 두께가 얇을수록 음각패턴의 입체감 및 발색력은 상대적으로 향상될 수 있다.
투명층(250)은 유리, 또는 투명 플라스틱 패널이나 시트 등이 사용될 수 있으며 유리는 일반유리, 강화유리, 접합유리 등의 통상의 유리 제품이 모두 사용될 수 있고, 또한 투명 플라스틱 패널은 폴리카보네이트, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 패널이나 유연성의 시트 등이 사용될 수 있다. 이러한 투명층(150)은 각각의 사용목적에 맞추어 다양한 두께의 투명판이 사용될 수 있으며, 하부의 패턴 및 메탈층(120)으로부터 현출되는 문양을 나타내기에 적합하다. 또한, 투명층(250)을 유색 재질로 사용하여 별도의 도장 과정 없이 컬러링 효과를 얻는 것이 가능하 다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장식재는, 음각패턴이 형성된 자외선 경화수지(200)와 투명층(250)이 접착 가능한 한도 내에서 양자 간의 이격공간(260)의 일부 영역에만 충전되도록 접착층(270)을 형성함으로써 음각패턴의 심미성을 향상시킬 수 있다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 접착층(170)의 충전 정도에 따른 빛 투과상태를 도시한 것으로서, 양각패턴이 형성된 자외선 경화수지(100)를 이용한 경우를 예시하고 있다. 예시된 도 11은 접착층(170)의 두께를 패턴과 투명층(170) 간의 이격공간(160)에서 약 40% 정도의 두께로 형성한 것이고 도 12는 접착층(170)의 두께를 이격공간(160)에서 약 70% 정도의 높이로 형성한 것이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 접착층(170)의 두께가 얇을수록, 즉, 패턴 간 공간에 접착물질이 더 적을수록, 빛의 투과율은 향상되어 투명층(150) 아래에 형성된 패턴의 입체감이 더욱 살아나는 효과가 있으며, 자외선 경화수지(100)의 색상 또한 더욱 선명하게 발현된다. 접착층(170)의 두께가 두꺼우면 상대적으로 빛의 투과율이 감소하여, 입체감 및 색상의 발현 정도가 감소한다.
이에, 장식재(15)에 형성된 전체 패턴에서 영역에 따라 접착층(170)의 두께를 다르게 형성하는 것만으로도, 전체 패턴의 각 영역에 따라 입체감 및 색상을 다양하게 표현할 수 있다. 따라서, 요철패턴으로 구성된 전체 무늬에 그라데이션 효과를 나타내거나, 전체 무늬에 대해 입체감을 부여할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 제조방법의 흐름도이다.
먼저, 요철패턴이 형성된 몰드(50, 70)에 자외선 경화수지(100, 200)(UV resin)를 코팅한다(S100). 몰드(50, 70)의 요철패턴은 양각 혹은 음각 중 어느 하나로 형성되거나 양각 및 음각 패턴이 혼합되어 있을 수 있다. 그리고, 자외선 경화수지(100, 200)를 유색원료로 이용함으로써 장식재의 색상을 구현하는 것이 가능하다. 몰드(50, 70)에 형성된 요철패턴의 깊이 혹은 높이와, 경사, 간격 등을 조절함으로써, 자외선 경화수지(100, 200)에 형성되는 요철패턴의 깊이 혹은 높이와 간격, 경사 등을 조절하여 섬세한 패턴을 구현할 수 있다. 패턴의 경사, 간격 및 깊이 혹은 높이의 차이에 따라 장식재의 반사특성과, 입체감 등이 다양하게 표현될 수 있다.
몰드(50, 70)에 코팅된 자외선 경화수지(100, 200)에 고분자 필름(110, 210)을 가압하여 밀착 시킨 후(S110), 자외선을 조사하여 자외선 경화수지(100, 200)를 경화시켜 고분자 필름(110, 210)에 패턴을 형성한다(S120).
자외선 경화수지(100, 200)가 충분히 경화되면 몰드(50, 70)로부터 고분자 필름(110, 210)을 분리한다(S130). 이에, 고분자 필름(110, 210)에는 양각 혹은 음각으로 표현되는 요철패턴이 형성된다.
자외선 경화수지(100, 200)로 요철패턴이 형성된 고분자 필름(110, 210)에서 요철패턴이 형성되지 않은 면에 메탈을 증착하여 메탈층(130)을 형성한다(S140).
메탈층(130)을 형성한 후에는 메탈층(130)에 보호층(140)을 형성한다(S150). 여기서, 보호층(140)은 PTN인쇄, 필름 라미네이션, 증착 등의 다양한 방법으로 형성이 가능하며, 소정 색상으로 컬러링(coloring)하는 것도 가능하다. 다음으로, 패 턴이 형성된 면에는 접착제의 양을 조절하여 투명층(150, 250)을 접착 시킨다(S160). 여기서, 투명층(150, 250)은 양각패턴을 형성하는 자외선 경화수지(100, 200) 및 투명층(150, 250) 간의 이격공간(160, 260)에 접착물질을 충전하여 접착층(170, 270)을 형성함으로써, 투명층(150, 250)이 접착될 수 있다. 또한, 접착층(170, 270)이 이격공간(160, 260)의 전체 높이 중, 일부 구간에만 형성되도록 함으로써, 투명층(150, 250)을 통해 관찰되는 양각패턴의 입체감 및 색상이 다양하게 발현되도록 한다.
한편, 메탈층(130) 및 보호층(140)을 형성하는 S140단계 및 S150단계는, 소정 색상 및 문양이 인쇄된 인쇄 투명층을 접착시키는 과정으로 대체가 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장식재는 패턴 상에 투명층(150)을 접착시키는 접착층(170)의 높이를 조절함으로써, 전체 패턴의 입체감 및 색상을 다양하게 표시할 수 있다.
또한, 메탈몰드를 이용하는 경우에는 자외선 경화수지에 직접 패턴을 형성함으로 미세한 패턴 디자인이 가능하다. 그리고, 장식재를 구성하는 투명층, 자외선 경화수지, 고분자 필름, 투명층, 보호층 등을 선택적으로 컬러링할 수 있어 다양한 색감을 용이하게 표현해낼 수 있다.
이러한 과정에 따라 형성된 장식재는, 접착제를 이용하여 냉장고 도어, 가구, 건물 벽면 등에 부착 가능하여 다양한 분야에서 내/외장재용 장식재로 사용될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 사용 상태도,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 장식재의 제조 상태도.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 장식재의 제조 상태도.
도 11 및 12는 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 빛 투과 상태도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 장식재의 제조방법의 흐름도.

Claims (9)

  1. 자외선 경화수지로 형성된 요철패턴을 갖는 고분자필름과;
    상기 고분자필름의 요철패턴이 형성된 면에 접합되는 투명층과;
    상기 고분자필름의 요철패턴과 상기 투명층 간의 이격공간의 일부 영역에만 충전되어 상기 투명층을 접합시키는 접착층을 포함하는 장식재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자필름의 요철패턴이 형성되지 않은 면에 형성된 메탈층과;
    상기 메탈층을 보호하는 보호층을 포함하는 장식재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고분자필름과, 투명층과, 메탈층과, 보호층 중 적어도 하나 이상이 컬러링된 장식재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 필름의 요철패턴이 형성되지 않은 면에 접합되며, 상기 고분자 필름과의 접합 면에는 인쇄층이 형성된 인쇄 투명층을 포함하는 장식재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고분자필름과, 투명층과, 인쇄 투명층 중 적어도 하나 이상이 컬러링된 장식재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 고분자필름 및 투명층의 이격공간 중 70% 이내의 영역에만 충전되는 장식재.
  7. 요철패턴이 형성된 몰드에 자외선 경화수지를 코팅하는 단계와;
    상기 자외선 경화수지에 고분자필름을 가압 밀착하는 단계와;
    상기 자외선 경화수지를 경화시킨 후 상기 몰드를 제거하는 단계와;
    상기 고분자필름의 요철패턴이 형성된 면에 접착되는 투명층을, 상기 고분자필름의 요철패턴과 상기 투명층의 이격공간의 일부 영역에만 충전되는 접착층을 형성하여 상기 투명층을 접합시키는 단계를 포함하는 장식재 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고분자필름의 요철패턴이 형성되지 않은 면에 메탈층을 형성하는 단계와;
    상기 메탈층을 보호하는 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 장식재 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    인쇄층이 형성된 인쇄 투명층을 상기 고분자 필름의 요철패턴이 형성되지 않은 면에 접합하는 단계를 포함하는 장식재 제조방법.
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