KR20120032964A - 자석 부착용 필름과 그 제조 방법 및 자석 부착용 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트를 자석이 부착될 수 있도록 제작하여 사용상의 편의성을 향상시키고 가공 상의 제한이 없도록 하며, 시트의 부착면 형상에 영향을 받지 않도록 하여 자석의 부착에 불편을 주지 않도록 하는 자석 부착용 필름과 그 제조방법 및 자석 부착용 시트에 관한 것이다.

Description

자석 부착용 필름과 그 제조 방법 및 자석 부착용 시트{Film for magnet attachment and manufacturing method thereof and sheet for magnet attachment}

본 발명은 자석 부착용 필름과 그 제조 방법 및 자석 부착용 시트에 관한 것이다.

최근 가정의 가구나 가전제품 및 실내 인테리어 마감재로서 다양한 무늬와 색을 갖는 시트가 많이 사용되고 있고, 이러한 시트들은 통상 PVC, ABS, PU, PET, SBR, CPE, NR수지 등의 비결정성 수지로 제조되거나 종이 등으로 합지하여 제조된다.

상기한 시트 중 수지를 이용한 시트의 구성을 간략하게 살펴보면 수지로 형성된 베이스 필름상에 직접 인쇄층을 형성한 후 그위에 표면보호층을 형성하거나, 베이스 필름상에 인쇄층을 형성하고 그 상부에 성형성 강화를 위한 필름층과 표면강화용 오버코트층 및 표면보호층을 형성하여 구성되는 것과 같이 다양한 층상구조를이루고 있다.

그러나, 이러한 종래의 마감용 시트들은 주로 시트가 부착되는 대상물 외관의 시각적 디자인을 향상시키기 위하여 제조되는 것이므로, 외부로 표면되는 색과 무늬의 아름다움에 치중하다 보니, 기능성을 부여 하는 것에는 미흡하였다.(예를 들면 자석이 부착가능하도록 하는 것)

한편, 최근 가구나 가전제품의 고급화 지향으로 전면외장을 유리로 마감하는 경우가 많아지고 있으나, 단순히 미관이 향상될 뿐 기능적 측면에서는 오히려 부족하다고 여겨진다.

가전제품의 경우 전면유리 외장재도입으로 외관은 우수하여졌지만, 종래 주부들이 자녀들의 학교(학원, 유치원) 등의 교육계획표, 각종 고지서, 요리 Recipe 이외에도 다양한 메모들을 자석으로 부착 또는 제거할 수 있는 기능성 면에서는, 유리문에 자석 부착이 불가능하므로 오히려 사용에 불편하다는 문제점이 있다.

그리고, 주방에 설치되는 싱크대의 상/하부장을 포함하는 가구의 경우, 주로 목재로 구성되고 그 외주에 도장처리 혹은 상기 시트가 부착된 것을 이용하거나, 일부는 유리로 문의 일부 혹은 전체를 제작하므로 자석이 붙지 않아서, 테이프를 이용하여 메모지를 부착하거나, 포스트잇과 같은 접착 및 분리가 용이한 접착제가 도포된 메모지를 사용하여야 했다.

한편 유리질 표면에 자석이 부착될 수 있도록 하는 기술이 유리칠판에 적용되고 있다. 대한민국 공개실용 20-2007-0000710호의 자석 부착식 유리보드 및 그 제조방법은 자석을 부착할 수 있도록 전면에 유리와 이면에 철판을 구성하고, 강도를 향상시키기 위해 강화 유리를 이용하여 유리의 두께를 감소시켰다. 공개특허 10-2009-0057152호의 자석접합유리보드 및 그 제조방법에는 유리의 후면에 고무자석을 부착한 기술이 공개되어 있다.

그러나 상기한 기술들에 있어, 철판 혹은 고무자석을 후면에 부착하는 경우에는 적어도 3~6mm 두께의 유리를 사용해야 하기 때문에 두께가 두꺼워지고, 유리가 평면이 아닌 굴곡을 가지는 경우에는 해당 부위에 철판이나 고무자석을 긴밀하게 부착할 수 없기 때문에 실제로는 충분히 자력이 나오지 않아 편리하게 이용할 수 없었다. 또한 가구나 가전제품의 경우는 실용성 이외에도 시각적 디자인이 크게 요구되는데, 투명한 유리 배면에 자석시트나 고무자석을 부착할 경우에는 그 형질이 그대로 투과되어 실제로는 적용이 불가하였다. 더욱이 자석을 부착하기 위하여 철판을 시트지 후면에 덧대는 경우에는 철판의 성형성 문제로 인하여 굴곡이 있거나 단부가 직선이 아닌 경우에는 철판을 덧대는 것은 불가능하였기 때문에 자석을 부착할 수 있도록 하는 것에 아주 큰 제약이 따랐다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자석이 부착될 수 있도록 필름을 제작하고 상기 필름을 이용하여 시트를 제작함으로서, 사용상의 편의성을 향상시키고 시트 및 필름은 후가공이 용이하므로 시트를 부착 후 어떠한 형태의 성형도 가능하도록 하며, 표면이 울퉁불퉁하거나 단부가 다양하고 복잡한 모양으로 형성되더라도 상기 필름 혹은 시트는 부착이 용이하므로 자석이 부착될 수 있도록 하는 표면의 형상과 모양에 제한이 없도록 하는 자석 부착용 필름과 그 제조방법 및 자석시트를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 이로 인하여 종래의 유리패널에도 본 발명의 시트를 적용하면 자석이 부착될 수 있도록 하면서, 동시에 우수하고 미려한 외관을 갖도록 하는 데 다른 목적이 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 시트의 외관을 더욱 다양하고 미려하게 하기 위하여 사용되는 금속분말은 염료로 코팅시켜 금속분말을 포함한 시트 제작시에 금속 분말로 인한 색감저하가 발생되지 않도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 필름의 제조방법에 있어서, 100 ~ 1500mesh의 금속분말을 필름의 제조시에 필름의 원료(PVC, PET, 종이 등)와, 필름 접착제에 대하여 각각30~50중량% 첨가하여 필름을 제조함으로서, 필름에 자석이 부착되도록 하는 데 있다.

한편, 상기에서 금속분말로 인한 색감저하를 방지하기 위하여, 금속분말을 임의의 색을 갖는 염료로 코팅하는 과정을 수행한 후 상기 염료로 코팅된 금속분말을 첨가하여 필름을 제조할 수도 있고, 염료가 코팅되지 않은 금속분말을 첨가하여 필름을 제조한 후 필름의 상부면 전체를 원하는 색으로 다시 코팅하는 과정을 수행함으로서 금속분말로 인한 색감 저하를 방지할 수 있다.

그리고, 상기한 제조방법에 의하여 제조된 100 ~ 1500mesh의 금속분말이 총중량 기준 30~50중량% 첨가된 자석 부착용 필름에 다른 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 자석 부착용 필름을 포함하는 층상 구조의 자석 부착용 시트 및, 공지의 필름상에 염료코팅된 금속분말을 이용한 무늬모양 인쇄층이 형성된 층상 구조의 자석 부착용 시트에 있다.

상기에서 자석부착용 필름에는 염료로 코팅되지 않은 금속분말 혹은 염료로 코팅된 금속분말이 첨가되는데, 염료로 코팅되지 않은 금속분말이 첨가된 자석 부착용 필름의 경우 전체 자석부착용 시트에는 자석 부착용 필름 상부에 임의의 색을 갖는 염료로 형성된 베이스 인쇄층이 더 형성된다.

또한, 상기한 바와 같이 염료코팅된 금속분말이 사용된 자석 부착용 필름 혹은 염료코팅되지 않은 금속분말이 사용되어 상부면에 베이스 인쇄층이 더 형성된 자석부착용 필름을 포함하는 자석 부착용 시트는, 상기 자석 부착용 필름의 바로 상부에 무늬 및 모양을 형성하기 위한 무늬모양 인쇄층이 더 형성되며, 상기 무늬모양 인쇄층의 상부에는 무늬모양 인쇄층을 보호하기 위한 보호층이 형성된다.

한편, 상기한 자석 부착용 시트에 접착제의 사용이 요구되는 경우에는 상기 접착제에도 염료 코팅되지 않은 금속분말 혹은 염료 코팅된 금속분말을 접착제 총 중량에 대하여 30~50중량% 첨가한다.

상기한 본 발명에 의하면 시트에 자석 부착이 가능하게 될 뿐 아니라 자석부착을 위하여 사용되는 금속분말이 염료로 코팅되어 제조하고자 하는 시트의 색상 혹은 무늬의 색상에 따른 색상으로 코팅된 금속분말을 사용할 경우에는 일반적인 인테리어용 시트와 비교하여 외관에서는 차이가 없으므로 상기 시트를 유리나 나무 등의 전면 혹은 후면에 부착하면 인테리어효과와 함께 자석을 부착할 수 있어서 사용상의 편의성도 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기한 바와 같이 자석 부착이 가능한 필름 혹은 시트는 어떠한 형태로든 후가공이 가능하게되므로 자석이 부착되도록 하기 위한 형상 및 모양에 제한이 없어져서 우수한 디자인의 자석 부착용 제품의 성형이 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자석 부착용 시트를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자석 부착용 시트를 나타내는 단면도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자석 부착용 시트를 나타내는 단면도
도 4 내지 도 5는 본 발명의 자석 부착용 시트를 나타내는 평면도

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 자석 부착용 필름 제조 방법은 PVC, PET, 종이 등으로 필름을 제조하기 위하여 필요한 공지의 필름 원료와, 100 ~ 1500mesh(바람직하게는 1340 mesh)의 금속분말을 상기 필름 원료 색상과 동일한 색상의 염료로 코팅하여 상기 필름 원료에 대하여 30~50중량%(바람직하게는 30중량% 첨가한다) 첨가하여 필름을 제조한다.

상기에서 금속분말은 철분말을 사용할 수 있으며 상기 금속분말을 염료로 코팅하는 과정은 금속분말과 염료를 동시에 혹은 약간의 시차(0.1~2초이내)를 두고 금속분말을 나중에 분사장치를 사용하여 상공으로 분사함으로서 부유하는 철분말에 부유하는 염료입자가 부착되어 자유낙하 하면서 코팅이 이루어지도록 한다.

그리고, 상기 필름 제조과정은 주로 캘린더 가공을 통해서 이루어지는데, 상기 캘린더 가공은 서로 반대방향으로 회전하며 간격조절이 가능한 2개 이상의 롤 사이에 원료를 압연시켜 시트 또는 필름을 연속적으로 제조하는 성형 방식으로, 플라스틱, 철강, 고무, 제지 등에 사용되고 있으며, 열에 의해 급격히 점도가 저하되는 결정성 수지는 캘린더 가공에 적용할 수 없고, PVC, ABS, PU, SBR, CPE, NR수지 등의 비결정성 수지는 가공이 가능하다.

이 중 PVC 필름의 제조 과정을 예로서 살펴본다.

우선 PVC수지, 가소제, 안정제 및 기타 PVC필름용 첨가제를 혼합하면서 이물질을 제거한 후 상기 금속분말을 추가하여 혼합한다.

상기에서 PVC는 단량체만을 중합한 호모폴리머와 염화비닐 단량체와 다른 종류의 단량체를 공중합한 코폴리머(Copolymer)가 있다. PVC를 선택할 때 고려해야할 사항은 평균 중합도, 입도, 가공성, 내열성 등이다. 평균 중합도가 높아질수록 가공 온도는 올라가지만 뛰어난 물성의 제품을 얻을 수 있다. 에틸렌과 초산비닐의 공중합 수지에 염화비닐을 그래프트 중합시킨 수지는 가소제를 배합하지 않아도 부드럽고 투명성이 뛰어난 제품을 얻을 수 있다.

그리고, PVC만을 겔화하면 사용온도 범위내에서 아주 경질의 재료를 얻을 수 있는데 가소제의 양을 조절함으로써 부드러운 물성의 재료를 얻을 수 있다. 가소제의 사용목적은 연화작용에 있다.

이와 같이 혼합된 원료는 예열 공정을 거쳐 겔상태로 캘린더에 공급되며 캘린더에서는 여러대의 롤을 통해 원하는 두께로 압연한다. 이때 압연은 각롤의 회전비와 온도차에 의해 일어나고 일반적으로 롤회전이 빠른 쪽으로 이동한다. 유니드 라이브 방식의 캘린더에서는 3번째 롤까지는 회전속도가 빨라지고 4번째 롤은 3번째롤과 같은 속도나 약간 빠른 속도를 유지한다. 3번째와 4번째 롤은 제품이 되는 필름이나 시트의 표면상태를 결정하는 중요한 것이므로 홈을 만들지 않도록 주의한다.

4번째 롤을 나온 제품은 인취롤로 당기고 표면이나 광택이 조건에 맞다면 냉각롤로 바로 이동을 시킨다. 제품에 이상이 있는 경우는 인취롤과 냉각롤 사이에 설치된 엠보서로 가압한 후 냉각롤로 이동된다.

상기 냉각롤에서 냉각된 후 트리밍 작업을 거쳐서 권취공정에 의해 종이관이나 철관으로 감는다.

한편, 상기와 같이 필름에 무늬를 넣거나 라미네이션을 할 필요가 있을 때는 적외선 가열기를 이용하여 가열한 후 원하는 무늬형상이 조각된 냉각롤과 고무롤 사이를 통과시킨다.

그리고, 본 발명의 자석 부착용 시트는 도 1에 나타내는 바와 같이 염료로 코팅된 금속분말이 총중량 기준 30~50중량% 첨가된 자석 부착용 필름층(10)과, 상기 자석 부착용 필름층(10) 상부에 염료로 코팅된 금속분말이 총중량 기준 30~50중량% 첨가된 접착제(40), 상기 접착제(40) 상부에 베이스 필름(50), 상기 베이스 필름(50)상부에 무늬모양 인쇄층(30), 상기 무늬모양 인쇄층(30) 상부에 형성되는 표면보호층(20)으로 구성된다.

상기에서 표면보호층(20)은 일반적인 시트의 제조과정에서 형성되는 것으로 클리어필름을 사용할 수 있다.

그리고, 자석 부착력을 강화하기 위하여 도 2에 나타내는 바와 같이 본 발명의 자석필름 두장을 접착제로 접착하여 두개의 자석필름층(10)을 형성한 후 그 상부에 무늬모양 인쇄층(30)과 표면보호층(20)을 형성할 수도 있으며, 이 경우 상기 접착제(40)에도 금속분말 혹은 염료코팅된 금속분말이 30~50중량% 첨가된다.

이 외에도 본 발명의 자석 부착용 시트는 상기한 자석 부착용 필름이 포함되도록 다양한 층상구조를 이루도록 할 수 있다.

또한, 상기 시트를 자석이 부착되도록 하기 위하여 염료가 코팅된 금속분말을 필름제조시에 일체로 첨가하는 구조 외에도, 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 염료가 코팅된 금속분말을 일반적인 베이스필름상에 인쇄(스크린 인쇄 등을 인용)하여 하부로부터 베이스필름층(50)과 무늬모양인쇄층(금속분말포함;60)을 형성한 후 그 상부에 표면보호층(20)을 형성할 수도 있다.

이와 같이 형성된 자석시트의 실제 적용예는 도 4 및 도 5와 같으며, 도 4 및 도 5의 시트에는 염료로 코팅된 금속분말이 일체로 포함되어 있다.

그리고, 상기한 실시예에서는 금속분말을 염료로 코팅한 것을 사용하였으나, 이외에도 염료로 코팅되지 않은 금속분말을 필름 성형과정에 첨가하여 자석 부착용 필름을 형성하고, 상기 자석 부착용 필름 상부면 전체를 임의의 색(원하는 시트지의 베이스 색상)의 염료를 이용하여 코팅하여 베이스코팅층을 형성한 후, 상기한 바와 같이 베이스 코팅층이 형성된 자석 부착용 필름을 이용하여 상기의 자석 부착용 시트와 같은 층상구조를 갖도록 할 수도 있다.

한편, 상기한 바와 같이 형성된 자석시트를 유리판 뒷면에 부착하면 냉장고와 같은 가전제품이나 싱크대 등에도 유리패널을 적용하면서 자석 부착이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 각종 가구의 전면에도 상기 자석 부착용 시트를 부착한 후 라미네이팅 등의 방법으로 일체화함으로서 자석부착이 가능한 가구를 제작할 수 있게 되는 것이다.

10 : 자석 부착용 필름층 20 : 표면보호층
30 : 인쇄층 40 : 접착제
50 : 베이스 필름층 60 : 인쇄층(금속분말포함)

Claims (9)

100 ~ 1500mesh의 금속분말을 필름의 제조시에 필름의 원료(PVC, PET, 종이 등)에 대하여 30~50중량% 첨가하여 필름을 제조하는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 필름 제조 방법.

제 1항에 있어서, 금속분말은 임의의 색을 갖는 염료로 코팅하는 과정을 수행한 후 첨가되거나, 염료가 코팅되지 않은 상태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 필름 제조 방법.

100 ~ 1500mesh의 금속분말이 총중량 기준 30~50중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 자석 부착용 필름.

제 3항에 있어서, 상기 금속분말은 임의의 색을 갖는 염료로 코팅된 것이거나 염료로 코팅되지 않은 것임을 특징으로 하는 자석 부착용 필름.

100 ~ 1500mesh의 금속분말이 총중량 기준 30~50중량% 첨가된 자석 부착용 필름층을 포함하여 층상구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 시트.

제 5항에 있어서, 상기 금속분말은 염료로 코팅되지 않은 상태로 첨가되고, 상기 염료로 코팅되지 않은 금속 분말이 첨가된 자석 부착용 필름의 상부면 전체에는 상부에 임의의 색을 갖는 염료로 형성된 베이스 인쇄층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 시트.

제 5항에 있어서, 상기 금속분말은 임의의 색을 갖는 염료로 코팅된 것임을 특징으로 하는 자석 부착용 시트.

베이스필름층; 100 ~ 1500mesh의 염료 코팅된 금속분말과 염료를 이용하여 상기 베이스필름층 상부에 형성된 무늬모양 인쇄층; 상기 무늬모양 인쇄층 상부에 형성되는 표면보호층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 시트.

제 5항 또는 8항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 자석 부착용 시트에 접착제가 더 사용되는 경우, 상기 접착제에는 염료 코팅된 금속분말 혹은 염료 코팅되지 않은 금속분말을 접착제 총 중량에 대하여 30~50중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 자석 부착용 시트.

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