KR20100136995A

KR20100136995A - 특수 효과 글레이징

Info

Publication number: KR20100136995A
Application number: KR1020107024901A
Authority: KR
Inventors: 데르 뮬렌 에릭 에프. 제이. 엠. 반; 수니타 그랜드히; 크리스토프 르포; 키이스 디. 웨이스
Original assignee: 엑사테크 엘.엘.씨.
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2010-12-29
Also published as: EP2282849A4; CN102076424A; WO2009134272A3; EP2282849A2; JP2011520646A; US20110268931A1; WO2009134272A2

Abstract

본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널을 개시한다. 본 발명은 또한, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하고, 플라스틱 필름을 추가로 포함하며, 상기 잉크가 상기 필름의 일부 상에 인쇄된 투명 플라스틱 자동차 패널을 개시한다.

Description

특수 효과 글레이징 {SPECIAL EFFECT GLAZING}

본 발명은 특수 효과 글레이징에 관한 것이다.

자동차 산업에서의 새로운 추세는 자동차의 상이한 부분 사이의 스무스한 트랜지션(transition)을 갖는 것이다. 예를 들면, 별로 오래되지 않은 과거에, 거의 모든 자동차는 차량의 본체로부터 분리되어 구별되는 크롬 범퍼를 가졌다. 오늘날, 범퍼는 자동차의 설계에서 본체와 일체화되어 차량 본체와 동일한 색상을 나타낸다. 보다 역동적으로 보이는 자동차를 창출하기 위해서, 제조자들은 지속적으로 증가되는 양의 특수 효과 안료를 사용하고 있다. 액체 금속 효과 또는 스파클(sparkle)을 생성하는 것과 같은 기술을 토대로 한 색상, 및 차분한 중간색(calming neutral), 시원한 청색 및 따뜻한 갈색과 같은 천연계 색상이 세계적인 자동차 색상 추세를 이끌고 있다.

자동차 설계자들은, 소비자의 색상 선호의 미래 추세를 통찰하는 것이 그들의 자동차 및 트럭 라인에 대한 성공적인 팔레트(palette)를 개발하는 데 필수적이라는 것을 이해하고 있다. 그들이 선택하는 색상은 차량의 정체성과 도로 상에서의 차별성을 제공해야할 뿐 아니라, 가능한 한 광범위한 구매자의 마음을 움직이는 힘이 있어야 한다. 따라서, 소비자에 대한 어필을 높이는 추가적 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은, 특수 효과 잉크를 사용하여 인쇄된 투명 플라스틱 자동차 패널을 제공하는 것이다.

본 발명은 특수 효과 잉크를 사용하여 하나 또는 여러 개의 이미지가 인쇄되어 있는 투명 플라스틱 자동차 패널을 제공한다. 본 발명의 투명 플라스틱 자동차 패널은 자동차에 사용되는 윈도우, 헤드램프 및 후미등과 같은 플라스틱 글레이징에 독특한 외관을 부여하는 데 특히 유용하다. 본 발명의 투명 플라스틱 자동차 패널은, 차체용으로 사용되는 색에 부합되거나 보완하는 특수 효과 잉크를 사용하여 이미지를 인쇄함으로써, 자동차 본체의 여러 가지 부분과 플라스틱 글레이징 사이에 스무스한 트랜지션을 제공하는 데 이용될 수 있다. 본 발명의 투명 플라스틱 자동차 패널은 또한, 별개의 플라스틱 패널 또는 자동차 본체의 일부 상의 이미지와 연속적인 것으로 보이는 이미지를 제공할 수도 있다.

일 측면에서, 본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는(overlying) 비-흑색(non-black) 잉크 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하는 투명 플라스틱 자동차 패널이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크 및 다층 시스템에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하고, 상기 잉크는 불투명한 착색 잉크, 반투명한 잉크, 특수 효과 잉크 및 이것들의 임의의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 투명 플라스틱 자동차 패널이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 하나 이상의 특수 효과 잉크로 인쇄된 플라스틱 기판을 포함하는 패널이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크, 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하고, 상기 잉크가 일부분 상에 인쇄된 플라스틱 필름을 추가로 포함하는 패널이다. 상기 인쇄된 필름은 상기 기판에 접합될 수 있다. 인쇄된 필름 상의 잉크는 상기 기판과 상기 필름 사이에 캡슐화된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크, 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하고, 상기 잉크가 일부분 상에 인쇄된 플라스틱 필름을 추가로 포함하며, 상기 잉크는 상기 기판과 상기 필름 사이에 캡슐화된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 필름은 특수 효과 잉크를 포함하는 잉크로 인쇄된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 필름은 변색 잉크로 인쇄된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 필름은 금속성 잉크로 인쇄된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 필름은 진주광택성 안료, 금속성 안료, 또는 그 두 안료의 임의의 조합을 포함하는 특수 효과를 포함하는 잉크로 인쇄된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 특수 효과 잉크는 열경화성 잉크 또는 UV 경화성 잉크이다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 패널은 윈도우이다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 패널은 자동차에 내장되고, 상기 자동차는 본체를 가지며, 상기 자동차의 본체는 상기 잉크에 대응하는 색상을 가진다.

일 측면에서, 본 발명은, 플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는 비-흑색 잉크 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하는 투명 플라스틱 자동차 패널이다.

또 다른 측면에서, 상기 기판은 특수 효과 잉크를 포함하는 잉크로 인쇄된다.

또 다른 측면에서, 상기 기판은 변색 잉크를 포함하는 잉크로 인쇄된다.

또 다른 측면에서, 상기 기판은 금속성 잉크를 포함하는 잉크로 인쇄된다.

또 다른 측면에서, 상기 기판은 진주광택성 안료, 금속성 안료, 또는 이것들 모두의 조합을 포함하는 잉크로 인쇄된다.

또 다른 측면에서, 상기 보호 코팅 시스템은 내후층(weathering layer)을 포함한다.

또 다른 측면에서, 상기 보호 코팅 시스템은 내후층에 덧씌워지는 내마모층을 포함한다.

추가적 적용 분야는 본 명세서에 제공되는 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러한 설명과 특정 실시예는 예시를 목적으로 하는 것일 뿐이고, 본 발명의 개시 범위를 제한하려는 것은 아님을 이해해야 한다.

본 발명에 의하면, 소비자에게 어필하는 투명 플라스틱 자동차 패널을 제조할 수 있다.

도 1 내지 도 9는 본 발명의 플라스틱 자동차 패널의 개략적 단면도이다.

본 명세서에서 사용하는 "자동차(automobile)"라는 용어는, 제한되지는 않지만 하나 이상의 승용차, 밴 및 오토바이, 경량 트럭, 오프 로드 차량을 포함하는 중량 트럭, 이동 주택 및 캠핑용 트레일러와 같은 레크리에이션 차량, 버스와 같은 대량 수송 차량, 기차와 같은 기관차, 및 모노레일 등과 같은 기타 경량급 궤도차량, 그리고 선박과 항공기를 포함하는 것으로 간주될 수 있는, 자체 탑재되거나 원격형 파워 플랜트에 의해 구동되는 몇 가지 형태 중 임의의 수송 수단을 의미한다. 마찬가지로, "자동차의(automotive)"라는 용어는 임의의 "자동차"에 관하여 기술된 것을 나타내는 형용사로서 사용된다.

"잉크"라는 용어는 하나 이상의 안료를 포함하는 조성물을 의미한다.

"특수 효과 안료"라는 용어는, 제한되지는 않지만, 반짝거리게 하기, 광택내기, 현란하게 하기, 색상 변화, 색 강도 변화, 진주광택 등을 포함하는 광학적 효과, 또는 이러한 효과의 조합을 부여하는 다양한 안료를 의미한다. 이러한 효과는, 안료가 적용되는 표면을 상이한 각도에서 및/또는 조명을 상이한 각도로 하여 보았을 때 일어난다. 특수 효과 안료는, 제한되지는 않지만, 금속성 안료와 진주광택성 안료를 포함한다. 예를 들면, Engelard의 Mearlite 공업 등급 진주광택성 안료는 부드러운 공단같은 광택으로부터 선명한 금속성 광휘까지의 일정 범위의 광학적 효과를 부여한다. 이러한 효과는 은백색 투명한 외관을 가진 비스무트 옥시클로라이드의 판상 결정(plate-like crystal)에 기인한다.

본 명세서에서 말하는 "특수 효과 잉크"란 하나 이상의 특수 효과 안료를 포함하는 잉크를 의미한다. 특수 효과 잉크는 하나 이상의 착색 안료를 추가로 포함할 수 있다.

"삼차원적" 또는 "3D"는 평면이 아님을 의미한다.

본 발명은 특수 효과 잉크로 플라스틱 기판의 표면 상에 이미지의 인쇄를 제공한다. 이미지는 일반적으로 플라스틱 기판의 표면 상에 직접 인쇄된다. 플라스틱 기판은 플라스틱 판(plaque), 플라스틱 시트 또는 몰딩된 플라스틱 또는 시트상 플라스틱 필름을 포함하고, 여기서 필름이란 얇은 가요성 플라스틱을 의미한다. 플라스틱은 임의의 열가소성 또는 열경화성 폴리머 수지를 포함할 수 있고, 그 예로는, 제한되지는 않지만, 폴리카보네이트, 아크릴류, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 및 폴리설폰 등을 비롯해서 이것들의 코폴리머 및 혼합물을 들 수 있다. 플라스틱 기판은 몰딩, 열 성형 또는 압출과 같은, 당업자에게 알려져 있는 임의의 기술을 이용하여 성형될 수 있다.

본 발명의 플라스틱 기판은 약 0.02 내지 약 2.5㎡, 또는 약 0.02 내지 약 0.2㎡, 또는 약 0.06 내지 약 0.8㎡, 또는 약 0.3 내지 약 1.6㎡, 또는 약 1 내지 약 2.5㎡일 수 있다.

상기 플라스틱 기판의 두께는 약 2.5mm 내지 약 6mm, 또는 3.5mm 내지 약 6mm, 또는 약 3mm 내지 약 5mm일 수 있다.

상기 플라스틱 기판은 평면형 또는 삼차원형(3-D)일 수 있고, 여기서 삼차원형이란 실질적으로 평면이 아닌 임의의 형태를 의미한다. 삼차원 플라스틱 표면 상에 인쇄하는 방법은 당업자에게 알려져 있으며, 예를 들면 미국 특허 제6,834,582호, 제6,698,345호, 제6,776,100호, 및 제7,182,019호에 기재되어 있다.

착색 잉크 및 특수 효과 잉크는 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 패드 프린팅, 마스크 및 스프레이, 스프레이 코팅, 또는 당업자에게 알려져 있는 기타 기술에 의해 적용될 수 있다. 이러한 잉크는 또한, 통기식 건조, UV 흡수, 열 흡수와 같은 임의의 적절한 공정에 의해 경화될 수 있다.

특수 효과 잉크, 착색 잉크 또는 이것들의 조합은 일반적으로 플라스틱 기판 상에 직접 인쇄될 수 있다. 플라스틱 기판이 몰딩된 플라스틱 또는 플라스틱 판일 때에는, 보호 코팅 시스템이 기판에 적용될 수 있다. 플라스틱 기판이 필름(가요성의 얇은 플라스틱 시트)일 때에는, 인쇄된 필름은 몰드의 캐비티 내에 놓여지고 플라스틱 기판은 필름 상에 역으로 몰딩됨으로써, 필름과 기판 사이에 잉크가 캡슐화된다. 일반적으로, 필름을 사용한 이러한 몰딩 공정은, 당업자에게 필름 삽입 몰딩(FIM)으로 알려져 있다. 몰딩된 플라스틱 기판은 몰드로부터 제거되고, 검사되고, 정전기의 제거를 포함하는 세정과 같은 임의의 예비 처리가 수행된다. 이어서, 몰딩된 기판과 필름에 대해 보호 코팅 시스템이 적용된다. 보호 코팅 시스템은 내후층에 이어서 내마모층을 포함할 수도 있고, 또는 생성물에 개별적으로 적용될 수도 있다.

내후층은, 관련 기술 분야에서 딥 코팅으로 알려져 있는 방법에 있어서, 플라스틱 기판을 실온 및 대기압 하에 코팅 중에 침지시키는 단계를 포함하는 다양한 수단에 의해 적용될 수 있다. 대안적으로, 내후층은 플로우(flow) 코팅, 커튼(curtain) 코팅, 스프레이 코팅, 또는 당업자에게 알려져 있는 기타 공정에 의해 적용될 수 있다.

내후층은, 제한되지는 않지만, 실리콘, 폴리우레탄, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄-아크릴레이트, 및 에폭시를 비롯해서, 이것들의 혼합물 또는 코폴리머로 이루어질 수 있다. 내후층은 특히, 하이드록시페닐트리아진, 하이드록시벤조페논, 하이드록시페닐벤조트리아졸, 하이드록시페닐트리아진, 폴리아로일레조르시놀, 및 시아노아크릴레이트와 같은 자외선(UV) 흡수 분자를 포함하는 것이 바람직하다.

내후층은 하나의 균질한 층일 수도 있고, 프라이머와 탑코트(topcoat)와 같은 다중 서브층(sub-layer)으로 이루어질 수도 있다. 프라이머는 전형적으로 탑코트를 플라스틱 패널에 접착시키는 것을 보조한다. 예로 들 수 있는 프라이머로는, 제한되지는 않지만, 아크릴, 폴리에스테르, 에폭시, 이것들의 코폴리머 및 혼합물이 포함될 수 있다. 탑코트는, 제한되지는 않지만, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 실리콘, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 실리콘 하드코티, 및 이것들의 혼합물 또는 코폴리머를 포함할 수 있다. 다중 서브층을 포함하는 내후층의 특정한 예는 아크릴 프라이머(SHP401 또는 SHP470, 미국 뉴욕주 워터포드 소재 Momentive Performance materials 제조)와 실리콘 하드코트(AS4000 또는 AS4700, Momentive Performance materials 제조)의 조합이다.

다양한 첨가제, 특히, 착색제(틴트), 유동성 제어제, 이형제, 항산화제 및 IR 흡수 또는 반사 안료와 같은 첨가제가 프라이머와 탑코트 중 어느 하나 또는 모두에 첨가될 수 있다. 첨가제의 형태 및 첨가제 각각의 양은, 제한되지는 않지만, 사이드 윈도우, 방풍유리(windscreen), 뒷창문(backlite) 및 파노라마 선루프를 포함하는 자동차 윈도우와 같은 임의의 선택된 용도에 대한 규격 및 요건에 부합되도록 플라스틱 패널이 요구하는 성능에 의해 결정된다.

앞에서 언급한 바와 같이, 내후층은 내마모층의 적층을 통해 오버코팅될 수 있다. 이 내마모층은 가변 조성의 단일층 또는 가변 조성의 다중 중간층(interlayer)의 조합 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 내마모층은 내마모성을 향상시킴으로써 자동차의 장식성 글레이징 어셈블리에 추가적 또는 증강된 기능성을 더해주는, 실질적으로 무기 코팅이다.

내마모층용 무기 코팅으로서 가능한 구체적인 예는, 제한되지는 않지만, 산화알루미늄, 플루오르화바륨, 질화붕소, 산화하프늄, 플루오르화란탄, 플루오르화마그네슘, 산화마그네슘, 산화스칸듐, 일산화규소, 이산화규소, 질화규소, 실리콘 옥시-니트라이드, 실리콘 옥시-카바이드, 실리콘 카바이드, 수소첨가 실리콘 옥시-카바이드, 산화탄탈, 산화티타늄, 산화주석, 산화인듐주석, 산화이트륨, 산화아연, 셀렌화아연, 황화아연, 산화지르코늄, 티탄산지르코늄, 또는 유리 및 이것들의 혼합물 또는 블렌드를 포함한다.

상기 내마모층은 당업자에게 알려져 있는 임의의 기술에 의해 적용될 수 있다. 이러한 기술로는, 진공 보조 증착 공정에서 사용되는 것과 같은 반응성 종(species)으로부터의 증착, 및 기판에 졸-겔 코팅을 적용하기 위해 사용되는 것과 같은, 대기압 하의 코팅 공정이 포함된다. 진공 보조 증착 공정의 예로는, 제한되지는 않지만, 플라즈마 증강 화학적 증착(PECVD), 아크-PECVD, 이온 보조 플라즈마 증착, 마그네트론 스퍼터링, 전자빔 증발, 이온빔 스퍼터링이 포함된다. 대기압 코팅 공정의 예로는, 제한되지는 않지만, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 및 플로우 코팅이 포함된다.

본 명세서에서 사용되는 "특수 효과 잉크"란, 하나 이상의 특수 효과 안료를 포함하는 잉크를 의미한다. 특수 효과 잉크는 하나 이상의 착색 안료를 추가로 포함할 수 있다.

매우 다양한 착색 잉크가 알려져 있으며, 당업자라면 특별한 색을 만드는 방법을 알 것이다. 요약하면, 삼원색의 여러 가지 조합에 의해 모든 범위의 색이 만들어질 수 있다. 일정 범위의 색의 감각을 생성하기 위해 방출된 광을 조합하는 매체는 이러한 형태의 첨가적 색 시스템을 이용한다. 첨가적 색 시스템에 있어서, 첨가적 주된 색은 적색, 녹색 및 청색이다. 적색과 녹색광의 첨가적 혼합은 황색 또는 오렌지색의 색조를 생성하고, 녹색과 청색의 혼합은 청록(cyan) 색조를 생성하며, 적색과 청색의 혼합은 자주 및 마젠타 색조를 생성한다. 동일한 비율의 첨가적 주된 색의 혼합은 회색의 색조를 가져온다. 모든 3색이 완전히 포화되면, 얻어지는 색은 백색이다. 생성되는 색 공간(color space)은 RGB("적, 녹, 청") 색 공간으로 지칭된다. 착색 잉크는 본 발명의 방법과 부합되며, 차체로부터 글레이징 영역까지 스무스한 시각적 트랜지션을 생성하는 데 이용될 수 있다.

플라스틱 필름 삽입 몰딩(FIM) 공정과 함께 사용하기에 적합한 착색 잉크 제조물의 예는, 미국 일리노이주 세인트 찰스 소재 Proell, Inc.에 의해 제공되는, 50% Opaque White(코드 945), 35% Blue transparent(코드 566), 및 22% Violet(코드 472)을 구비한 Noriphan^TM HTR이다. 필름 상에 인쇄하기 전에 지연제(retarder)를 첨가해야 하는 것으로 되어 있다.

일반적으로, 특수 효과 안료 색은 이중으로 인쇄되고 고도로 불투명한 흑색 프린트가 배경이 되지만, 당업자에게 알려져 있는 다른 인쇄 공정도 허용가능하다. "특수 효과 안료"라는 용어는, 제한되지는 않지만, 반짝거리게 하기, 광택내기, 현란하게 하기, 색상 변화, 색 강도 변화, 진주광택 등을 포함하는 광학적 효과, 또는 이러한 효과의 조합을 부여하는 다양한 안료를 의미한다. 이러한 효과는, 그러한 안료가 적용되는 표면을 상이한 각도에서 및/또는 조명을 상이한 각도로 하여 보았을 때 일어난다.

특수 효과 안료는, 제한되지는 않지만, 금속성 안료와 진주광택성 안료를 포함한다. 예를 들면, Mearlite^®(Engelard-BASF) 공업 등급 진주광택성 안료는 부드러운 공단같은 광택으로부터 선명한 금속성 광휘까지의 일정 범위의 광학적 효과를 부여한다. 이러한 효과는 은백색 투명한 외관을 가진 비스무트 옥시클로라이드의 판상 결정에 기인한다. 매우 다양한 특수 효과 안료가 알려져 있고, 제한되지는 않지만, 카멜레온 골드-그린, 카멜레온 그린-블루, 진주광택 블루, 태양 골드, 진주광택 마젠타-골드, 카멜레온 커퍼-그린, 카멜레온 퍼플-그린, 카멜레온 그린-퍼플, 진주광택 그린 및 진주광택 라일락이 포함된다.

특수 효과 안료는 또한 금속성 안료, 예를 들면, 은, 은-금, 알루미늄, 청동 및 금을 포함한다. 금속성 안료는, 본래, 프린팅에서 사용되는 다른 형태의 안료와 완전히 상이하다. 이러한 안료들은 플레이크 형상을 가지며, 완전 불투명하고, 현저히 크다. 이것들은 금속성 광채(sheen)를 생성하기 위해 가능한 한 많은 광을 반사하도록 설계된 평면 영역으로 구성된다. 금속성 안료는 다양한 입자 크기로 제조된다. 플레이크 크기가 클수록, 휘도(brilliance)의 정도가 더 크다. 그래픽 아트 산업에서 사용되는 금속성 플레이크는 3~15㎛ 범위로 다양하다. 알루미늄 안료는 다양한 수단에 의해 제조될 수 있다. 그래픽 아트 산업에서 사용되는 알루미늄 안료를 제조하는 종래의 방법은 습식 미분 공정(Hall 공정)에 의한 것이다. 그래픽 아트 산업에서의 청동 안료를 제조하는 종래의 방법은 건식 미분 공정(Hametag 공정)에 의한 것이다. 스탬핑(stamping) 및 물리적 증착과 같은 다른 제조 수단은 더 납작하게 제조할 수 있으므로, 휘도가 더 높은 생성물을 제조할 수 있다.

진주광택성 마감재(finish)도 글레이징 공업에서 사용된다. 이들 마감재는 광의 간섭 효과를 통해 색을 생성하도록 설계되어 있다. 이것들은 지지용 마이카 플레이크 상에 적층된 금속 산화물의 박층으로 이루어진다. 금속 산화물층의 두께는 특정한 파장의 광이 보강되도록 되어 있고, 밝기의 변화는 진주광택성 외관을 생성하는 색상과 포화의 뚜렷한 변화를 수반한다. 선택되는 금속 산화물은 또한 광 흡수를 통해 색을 제공할 수도 있다.

자동차 공업에서의 윈도우는 전형적으로, 윈도우를 차체에 접착시키는 본딩 시스템을 마스크하여 숨기기 위해 윈도우의 에지를 둘러싸는 블랙-아웃(black-out) 영역을 나타낸다. 고도로 불투명한 이 흑색 잉크를 인쇄하는 대신에, 본 발명의 일 구현예는 이 층을, 잉크에 혼입되는 특수 안료로 인해 특수 효과(예컨대, 색상 변동, 금속성 스파클 등)를 나타내는 잉크로서 제공한다. 본 발명의 또 다른 구현예는 이미지에 3-D 외관을 부여하는 그림자 효과(shadow effect)를 가진 이미지를 형성하는 인쇄 공정을 제공한다. 이 그림자 효과는 하나 이상의 특수 효과 잉크를 사용하여 이미지의 영역 중 일부를 인쇄하고, 표준 착색 잉크를 사용하여 이미지의 영역 중 다른 부분을 인쇄함으로써 제공될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 이 그림자 효과는 하나 이상의 특수 효과 잉크의 층 위에 착색 잉크의 하프톤(halftone) 또는 그늘(shading)의 층을 인쇄함으로써 제공된다. "하프톤"이란 등간격으로 분산된 다양한 크기의 점들을 이용하여 생성되는 이미지를 의미한다.

본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 플라스틱 필름은 하나 이상의 프린트로 인쇄되고, 이어서 몰드 캐비티 내부에 설치되어 오버-몰딩(over-molding)된다. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 특수 효과 잉크는 플라스틱 기판 상에 직접 인쇄된다. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 기판은 내후층으로 코팅되고, 이어서 특수 효과 잉크가 인쇄되기 전에 내마모층이 적층된다. 본 명세서의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법은, 제한되지는 않지만, 자동차 윈도우를 포함하는 많은 영역에 걸쳐 이미지를 인쇄하는 데 사용하기에 적합하다.

테두리 및 블랙-아웃 특징 이외에도, 본 발명의 방법은 플라스틱 기판에 하나 이상의 이미지, 예를 들면, 문자, 부호, 수자, 로고, 상표, 단속 표시, 엠블렘, 크롬 스트립(chrome strip), 크롬 악센트(chrome accent) 및 반사체(flector)를 첨가하는 데 사용될 수 있다. 이미지는 예를 들면 플라스틱 기판의 상이한 영역에 인쇄될 수 있고, 및/또는 서로 포개어져 분리된 이미지로 인쇄될 수 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 투명한 플라스틱 자동차 패널이 20으로 표시되어 있다. 주된 컴포넌트로서 상기 패널은 외측 내마모층(30), 외측 내후층(40), 플라스틱 기판(50), 인쇄된 잉크(60), 필름(70), 내측 내후층(80), 및 내측 내마모층(90)을 포함할 수 있다. 플라스틱 기판은 외측 사이드(110)와 내측 사이드(120)를 가지며, 여기서 외측과 내측이라는 용어는, 패널(20)이 결합되어 들어갈 수 있는, 자동차의 의도된 외측 사이드와 내측 사이드에 관련된다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 패널(20)의 단면이 도시되어 있는데, 플라스틱 기판(50)은 그 외측 사이드(110)에 내후층(40), 상기 외측 내후층(40)에 덧쒸워진 내마모층(30)을 가진다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있고, 상기 잉크는 플라스틱 기판(50)과 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있다. 필름(70)은 내측 내후층(80)으로 덧씌워져 있고, 이것은 다시 내측 내마모층(90)으로 덧씌워져 있다.

도 2의 구현예는 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)의 외측 사이드(110)는 외측 내후층(40)으로만 덧씌워져 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 플라스틱 기판(50)과 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있다. 내측 필름(70)은 또한 내측 내후층(80)으로 덧씌워져 있다.

도 3은 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)은 그 외측 사이드(110)에, 내후층(40)을 가지며, 내마모층(30)이 내후층(40)에 덧씌워져 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 플라스틱 기판(50)과 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있다. 필름(70)은 내측 내마모층(90)으로만 덧씌워져 있다.

도 4는 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)의 외측 사이드(110)는 플라스틱 기판(50)과 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있다. 필름(70)은 내후층(40)으로 덧씌워져 있고, 내후층(40)은 외측 내마모층(30)에 의해 덧씌워져 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 내측 내후층(80)에 의해 덧씌워져 있고, 내후층(80)은 다시 내측 내마모층(90)으로 덧씌워져 있다.

도 5는 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)의 외측 사이드(110)는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있다. 인쇄된 잉크(60)는 플라스틱 기판(50)과 외측 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있다. 필름(70)은 외측 내후층(40)으로 덧씌워져 있고, 내후층(40)은 외측 내마모층(30)에 의해 덧씌워져 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 내측 내후층(80)으로만 덧씌워져 있다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 패널(20)의 단면은, 플라스틱 기판(50)의 외측 사이드(110)가, 플라스틱 기판(50)과 외측 필름(70)에 의해 캡슐화되어 있는 인쇄된 잉크(60)로 덧씌워져 있는 것으로 도시되어 있다. 필름(70)은 외측 내후층(40)으로 덧씌워져 있고, 내후층(40)은 외측 내마모층(30)에 의해 덧씌워져 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 오로지 내측 내마모층(90)에 의해서 덧씌워져 있다.

도 7은 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)은 그 외측 사이드(110)에, 내후층(40)을 가지며, 내후층(40) 위에 내마모층(30)이 형성되어 있다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 잉크(60)로 인쇄되어 있다. 인쇄된 잉크(60)는 플라스틱 기판(50)과 내측 내후층(80) 사이에 캡슐화되어 있고, 이것은 다시 내측 내마모층(90)에 의해 덧씌워져 있다.

도 8은 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)은 그 외측 사이드(110) 상에 외측 내후층(40)만을 가진다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 플라스틱 기판(50)과 외측 내후층(80)에 의해 캡슐화되어 있는 잉크(60)로 인쇄되어 있다.

도 9는 본 발명의 패널(20)의 단면을 나타내는데, 플라스틱 기판(50)은 그 외측 사이드(110)에, 내후층(40), 및 내후층(40)을 덧씌우는 내마모층(30)을 가진다. 플라스틱 기판(50)의 내측 사이드(120)는 잉크(60)로 인쇄되어 있고, 인쇄된 잉크(60)는 플라스틱 기판(50)과 내측 내마모층(90) 사이에 캡슐화되어 있다.

이하의 특정 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제시되어 있는데, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

실시예

3차원 효과를 가진 로고

두께가 0.76mm인 0.6×1.2m 크기의 폴리카보네이트 필름 상에 로고용 백색 배경(background)을 백색 잉크로 스크린 인쇄했다. 배경 색 상부에 크롬 특수 효과 잉크를 사용하여 제2 이미지를 인쇄했다. 제3 이미지는 상기 크롬 이미지 내부의 금색 로고였다. 제4 이미지는 3차원 그림자 효과를 제공하기 위해 흑색 잉크를 사용하여 인쇄되었다.

모든 스크린은 매쉬 크기 1cm당 78개의 스레드(thread)를 가졌다. 인쇄를 위해 4mm 오프-컨택트(off-contact)를 사용했다. 모든 잉크는 NORIPHAN^® HTR(미국 일리노이주 세인트 찰스 소재 Proell, Inc.)였다. 각각의 인쇄 사이에, 용매를 씻어내기 위해서 필름을 70-90-80℃의 3-구역 터널 건조기로 통과시켰다. 모든 4개의 인쇄가 완료된 후, 필름을 오븐에서 90℃로 5시간 동안 포스트 경화시켰다. 경화 및 냉각 후, 필름을 4.8mm의 벽 두께를 가진 약 0.5×1.0m인 몰드의 크기로 손질했다. 필름을 몰드에 넣은 다음, 몰드를 Lexan GLX143 폴리카보네이트 수지(미국 매사추세츠주 피츠필드 소재 SABIC Innovative Plastics 제조)로 사출했다. 필름은 몰드의 어느 하나의 캐비티 상에 위치시킬 수 있다. 이와 같이 인쇄된 이미지를 가진 필름은 윈도우의 외측 또는 내측 사이드 중 어느 하나에서 끝날 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 윈도우의 외측에 위치한 필름을 구비한 윈도우의 단면이다. 당업자는, 필름이 윈도우의 다른 사이드(예를 들면, 기판의 내측 사이드)에 놓여지면, 차량의 외측 사이드에서 본 이미지가 관찰자에 의해 실질적으로 유사하게 보이도록, 인쇄된 이미지는 반대 순서로 인쇄되거나 적층되어야 한다는 것을 알 것이다.

인쇄된 이미지와 플라스틱 필름은 실질적으로 플라스틱 기판에 결합하게 된다. 몰드로부터 제거된 후, 얻어지는 부분은 아크릴 프라이머(SHP-9X, 미국 미시건주 윅섬 소재 Exatec LLC 제조) 및 내후층(SHX, Exatec LLC 제조)으로 코팅되었다. 다음으로, 팽창 아크 PECVD 기술을 이용하여 내마모층을 적층시켰다. 얻어지는 글레이징 시스템은 내후층과 내마모층을 포함하는 것으로서, Exatec^® 900 코팅 시스템(미국 미시건주 윅섬 소재 Exatec LLC)으로 알려져 있다.

이상과 같은 설명은 본래 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명 또는 본 발명의 적용이나 용도를 제한하려는 것은 아니다. 당업자는 이상과 같은 설명으로부터, 이하의 청구의 범위에 한정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서, 특정적으로 기재된 본 발명의 구현예에 대해 변형 및 변화를 가져올 수 있음을 알 것이다.

20 패널, 30 내마모층, 40 내후층, 50 플라스틱 기판, 60 인쇄된 잉크, 70 필름, 80 내후층, 90 내마모층, 110 외측 사이드, 120 내측 사이드

Claims

플라스틱 기판, 인쇄된 기판을 형성하는 상기 플라스틱 기판의 일부에 덧씌워지는(overlying) 비-흑색(non-black) 잉크 및 상기 잉크에 덧씌워지는 보호 코팅 시스템을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 기판이 3차원으로 되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 기판이 곡면으로 되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 패널이 윈도우인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
다층 시스템을 포함하고, 상기 잉크는 불투명한 착색 잉크, 반투명한 잉크, 특수 효과 잉크 및 이것들의 임의의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
인쇄된 특수 효과 잉크가 열 경화성 잉크인 제1항의 플라스틱 윈도우 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 잉크가 UV 경화성 잉크인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
본체를 가진 자동차(automotive vehicle)에 내포되고, 상기 자동차의 본체가 상기 잉크에 대응하는 색을 가지는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 플라스틱 기판이 필름을 포함하지 않는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 잉크가 특수 효과 잉크를 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제10항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가 색상 변동 잉크인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제10항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가 금속성 잉크인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제10항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가, 진주광택성 안료, 금속성 안료, 또는 상기 두 안료의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 안료를 추가로 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 잉크에 덧씌워지는 상기 보호 코팅 시스템이 내후층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제14항에 있어서,
상기 보호 코팅 시스템이 상기 내후층에 덧씌워지는 내마모층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
상기 보호 코팅 시스템이 상기 내후층에 덧씌워지는 내마모층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제1항에 있어서,
플라스틱 필름을 추가로 포함하고, 상기 잉크가 상기 필름의 일부 상에 인쇄되는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제17항에 있어서,
상기 플라스틱 필름이 상기 기판의 외측 사이드에 결합되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제17항에 있어서,
상기 플라스틱 필름이 상기 기판의 내측 사이드에 결합되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제19항에 있어서,
상기 플라스틱 필름이 상기 기판에 결합되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제20항에 있어서,
상기 잉크가 상기 필름과 상기 기판 사이에 캡슐화되어 있는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제17항에 있어서,
상기 잉크가 특수 효과 잉크를 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제22항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가 변색 잉크(color varying ink)인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제22항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가 금속성 잉크인, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제17항에 있어서,
상기 잉크에 덧씌워지는 상기 보호 코팅 시스템이 내후층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제25항에 있어서,
상기 보호 코팅 시스템이 상기 내후층에 덧씌워지는 내마모층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제17항에 있어서,
상기 보호 코팅 시스템이 상기 내후층에 덧씌워지는 내마모층을 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.
제22항에 있어서,
상기 특수 효과 잉크가, 진주광택성 안료, 금속성 안료, 또는 상기 두 안료의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 안료를 추가로 포함하는, 투명 플라스틱 자동차 패널.