KR20120131977A - 전사 인몰드 필름, 그 제조 방법 및 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전사 인몰드 필름은 베이스 필름, 자외선 패턴층, 하드 코팅층, 잉크젯 인쇄층 및 접착층을 포함한다. 자외선 패턴층은 베이스 필름의 상부면 상에 형성되고, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함한다. 하드 코팅층은 자외선 패턴층의 상부면 상에 형성된다. 잉크젯 인쇄층은 베이스 필름의 하부면 상에 형성되고, 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함한다. 접착층은 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에 형성되며, 사출물의 표면에 부착된다.

Description

전사 인몰드 필름, 그 제조 방법 및 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법{TRANSCRIPTION INSERT MOLDING FILM, METHOD OF MANUFACTURING THE TRANSCRIPTION INSERT MOLDING FILM AND INJECTION MOLDING METHOD USING THE TRANSCRIPTION INSERT MOLDING FILM}

본 발명은 사출물의 표면 처리 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사출물의 표면 처리에 이용되는 전사 인몰드 필름, 상기 전사 인몰드 필름의 제조 방법 및 상기 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북, 컴퓨터 등과 같은 전자기기 및 휴대전화 등과 같은 통신기기의 표면을 구성하는 케이스는 플라스틱과 같은 합성수지의 사출물로 제조되며, 도금, 진공증착 및 도장 등과 같은 다양한 방법으로 표면 처리될 수 있다. 상기와 같은 표면처리는 사출물 표면의 전체 또는 일부에 수행되어 표면강도를 향상시키고, 외부의 마찰 등에 의해 사출물의 표면이 마모되거나 스크래치가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 전자파 차폐 기능이 부여되거나, 표면에 각종 패턴을 표현하여 전자 및 통신기기의 심미성을 향상시킬 수 있다.

최근에는 패턴이 인쇄된 필름을 이용하여 사출물의 표면을 처리하는 방법이 널리 이용되고 있다. 상기와 같이 필름을 이용하는 표면처리 방법은 크게 인몰딩법(In Molding Decoration; IMD) 및 인서트 몰딩법(Insert Molding Labeling; IML)으로 구분될 수 있다. 인몰딩법은 사출시 필름에 인쇄되어 있는 패턴만이 사출물의 표면에 전사되는 방식이며, 인서트 몰딩법은 사출시 필름이 사출물의 표면에 소정의 온도와 압력 하에 코팅되는 방식이다. 한편, 필름에 패턴을 인쇄하는 방식은 크게 그라비아 인쇄 방식과 스크린 인쇄 방식으로 구분될 수 있으나, 상기의 두 가지 방식 모두 인쇄 품질이 떨어지며 입체감을 표현하기 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명의 일 목적은 향상된 입체감 및 심미감을 가짐으로써 사출물에 대한 목표 디자인을 효과적으로 표현할 수 있는 전사 인몰드 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 전사 인몰드 필름의 제조 방법 및 상기 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름은 베이스 필름, 자외선 패턴층, 하드 코팅층, 잉크젯 인쇄층 및 접착층을 포함한다. 상기 베이스 필름은 투명한 재질을 가진다. 상기 자외선 패턴층은 상기 베이스 필름의 상부면 상에 형성되고, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함한다. 상기 하드 코팅층은 상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 형성된다. 상기 잉크젯 인쇄층은 상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성되고, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함한다. 상기 접착층은 상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에 형성되며, 사출물의 표면에 부착된다.

상기 자외선 패턴층은 자외선 패턴 금형을 이용하여 몰딩 성형되며, 상기 자외선 패턴 금형은 사진식각(photolithography) 방식을 이용하여 제작될 수 있다.

상기 복수의 제1 패턴들의 폭은 10㎛ 내지 500㎛이며, 상기 복수의 제1 패턴들은 10㎛ 내지 300㎛의 폭을 가지는 고입체감 패턴들 및 300㎛ 내지 500㎛의 폭을 가지는 저입체감 패턴들을 포함할 수 있다.

상기 전사 인몰드 필름은 상기 베이스 필름과 상기 자외선 패턴층 사이에 형성되고, 광 반사성을 가지는 금속 증착층을 더 포함할 수 있다.

상기 전사 인몰드 필름은 상기 목표 디자인에 따라 재단되며, 상기 재단된 전사 인몰드 필름은 사출 금형에 삽입되고 플라스틱 원재료와 일체로 결합되어 플라스틱 사출물의 외면으로 성형될 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름의 제조 방법에서는, 투명한 재질의 베이스 필름의 상부면 상에, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 자외선 패턴층이 형성된다. 상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층이 형성된다. 상기 베이스 필름의 하부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 잉크젯 인쇄층이 형성된다. 상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에, 사출물의 표면에 부착되는 접착층이 형성된다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법에서는, 투명한 재질의 베이스 필름의 상부면 상에 형성되는 자외선 패턴층 및 상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성되는 잉크젯 인쇄층을 포함하는 상기 전사 인몰드 필름이 제조된다. 미리 제작된 목표 디자인에 따라 상기 전사 인몰드 필름이 재단된다. 사출 금형을 이용하여 상기 재단된 전사 인몰드 필름이 플라스틱 원재료와 일체로 결합되어 플라스틱 사출물의 외면으로 성형되도록 사출 성형된다. 상기 사출 성형된 플라스틱 사출물이 자외선 건조되어 표면 경화된다. 상기 경화된 플라스틱 사출물의 파팅 라인(parting line)의 플래시(flash)가 제거되어 후가공된다. 상기 후가공된 플라스틱 사출물의 표면에 보호 필름이 부착된다. 상기 전사 인몰드 필름이 제조되는 단계에서는, 상기 베이스 필름의 상부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 상기 자외선 패턴층이 형성된다. 상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층이 형성된다. 상기 베이스 필름의 하부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 상기 잉크젯 인쇄층이 형성된다. 상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에, 상기 플라스틱 사출물의 표면에 부착되는 접착층이 형성된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름은, 자외선 패턴층 및 잉크젯 인쇄층을 포함한다. 상기 자외선 패턴층은 입체감을 표현할 수 있도록 서로 다른 다양한 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함함으로써 무늬 및/또는 문양의 입체적 질감을 효과적으로 표현할 수 있다. 상기 잉크젯 인쇄층은 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 형성되는 복수의 제2 패턴들을 포함함으로써 선명한 이미지를 표현할 수 있으며, 롤-투-롤 방식을 이용하여 형성됨으로써 생산성이 향상될 수 있다. 또한 상기 자외선 패턴층은 베이스 필름의 상부면 상에 형성되고 상기 잉크젯 인쇄층은 상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성됨으로써, 상기 복수의 제2 패턴들의 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사 인몰드 필름을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름을 포함하는 사출물을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 전사 인몰드 필름(100)은 베이스 필름(110), 자외선 패턴층(120), 하드 코팅층(130), 잉크젯 인쇄층(140) 및 접착층(150)을 포함한다.

베이스 필름(110)은 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등과 같은 투명한 재질의 합성수지 필름일 수 있다. 미리 제작된 목표 디자인에 따라서, 베이스 필름(110)은 무색의 투명한 재질일 수도 있고 임의의 색을 가지는 반투명한 재질일 수도 있다. 베이스 필름(110)은 임의의 두께를 가질 수 있다.

자외선 패턴층(120)은 베이스 필름(110)의 상부면 상에 형성된다. 자외선 패턴층(120)은 복수의 제1 패턴들을 포함하며, 상기 복수의 제1 패턴들은 미리 제작된 상기 목표 디자인에 따라 입체감을 표현할 수 있도록, 서로 다른 다양한 높이와 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것처럼, 상기 복수의 제1 패턴들은 제1 폭(x1)과 제1 높이(y1)를 가지는 패턴들 및 제2 폭(x2)과 제2 높이(y2)를 가지는 패턴들을 포함할 수 있다. 또한, 자외선 패턴층(120)은 광중합성 수지 등과 같이 자외선에 의하여 경화될 수 있는 재질일 수 있다. 자외선 패턴층(120)의 두께는 약 20㎛ 내지 약 100㎛일 수 있으며, 상기 두께가 20㎛ 보다 얇은 경우에는 공정 조건상 이를 구현하기가 어렵고 상기 두께가 100㎛보다 두꺼우면 광학적 특성이 열화될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 제1 패턴들의 폭은 약 10㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다. 상기 폭이 10㎛보다 작으면 공정 조건상 이를 구현하기가 어려우며, 상기 폭이 500㎛보다 크면 입체감을 효과적으로 나타낼 수 없다. 예를 들어, 상기 복수의 제1 패턴들은 약 10㎛ 내지 약 300㎛의 폭을 가지는 고입체감 패턴 및 약 300㎛ 내지 약 500㎛의 폭을 가지는 저입체감 패턴을 포함할 수 있다. 또한 상기 복수의 제1 패턴들의 높이는 약 10㎛ 내지 약 50㎛일 수 있으며, 상기 높이가 10㎛ 보다 낮은 경우에는 공정 조건상 이를 구현하기가 어렵고 상기 높이가 50㎛보다 높으면 광학적 특성이 열화될 수 있다.

일 실시예에서, 자외선 패턴층(120)은 자외선 패턴 금형을 이용하여 몰딩 성형되며, 상기 자외선 패턴 금형은 사진식각(photolithography) 방식을 이용하여 제작될 수 있다. 상기와 같이 사진식각 방식을 이용하는 경우에 상대적으로 작은 폭을 가지는 상기 복수의 제1 패턴들을 형성하기에 용이하며, 식각 방지층을 이용하여 상기 복수의 제1 패턴들의 높이를 효과적으로 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름에 포함되는 상기 복수의 제1 패턴들은 다양한 무늬 및/또는 문양을 가지도록 형성될 수 있으며, 상기 복수의 제1 패턴들이 다양한 높이와 폭을 가지는 요철무늬로 형성됨으로써, 빛의 간섭, 반사 및 굴절 등의 현상을 통하여 상기 무늬 및/또는 문양의 입체적 질감을 효과적으로 표현할 수 있다. 도 1에서는 상기 복수의 제1 패턴들의 단면이 삼각형의 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 실시예에 따라서 상기 복수의 제1 패턴들의 단면은 도 2에 도시된 것과 같은 사각형의 형상을 가질 수도 있고 도 3에 도시된 것과 같은 반원형의 형상을 가질 수도 있으며 이들의 조합일 수도 있다.

하드 코팅층(130)은 자외선 패턴층(120)의 상부면 상에 형성되며, 자외선에 의하여 경화될 수 있는 재질일 수 있다. 도 3을 참조하여 후술하는 바와 같이, 하드 코팅층(130)은 전사 인몰드 필름(100)에 기초하여 제조되는 사출물의 가장 외측에 배치되며, 자외선 패턴층(120)에 포함되는 상기 복수의 제1 패턴들을 보호하는 역할을 수행한다. 따라서 하드 코팅층(130)은 전사 인몰드 필름(100)의 내스크래치성을 향상시킬 수 있으며, 또한 독특한 광택의 외관을 구현할 수 있다.

잉크젯 인쇄층(140)은 베이스 필름(110)의 하부면 상에, 즉 자외선 패턴층(120)이 형성되는 면과 대향하는 면 상에 형성된다. 잉크젯 인쇄층(140)은 상기 미리 제작된 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함한다.

잉크젯 인쇄층(140)은 인쇄 및 증착 과정을 통하여 형성될 수 있다. 상기 인쇄 과정에서는 롤-투-롤 잉크젯 방식의 인쇄 장치를 이용하여 필름이 지속적으로 공급되어 상기 복수의 제2 패턴들이 인쇄되며, 상기 증착 과정에서는 잉크젯 인쇄층(140)의 상기 복수의 제2 패턴들 상에 증착막(미도시)이 형성되어 상기 복수의 제2 패턴들을 보호할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름에 포함되는 상기 복수의 제2 패턴들은 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 형성됨으로써, 이미지의 선명도가 향상되고, 그라데이션과 같은 다양하고 정밀한 색상을 가지는 이미지를 표현할 수 있으며, 빛샘 현상 등과 같은 문제를 감소시킬 수 있다. 또한 롤-투-롤 방식을 이용하여 형성됨으로써, 생산성이 향상될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름에서는 상기 복수의 제2 패턴들을 포함하는 잉크젯 인쇄층(140)이 상기 복수의 제1 패턴들을 포함하는 자외선 패턴층(120)과 대향하는 면에 형성됨으로써, 상기 복수의 제2 패턴들의 신뢰성이 향상될 수 있다.

접착층(150)은 잉크젯 인쇄층(140)의 하부면 상에 형성되며, 인몰드용 점착제와 같은 재질일 수 있다. 도 3을 참조하여 후술하는 바와 같이, 접착층(150)은 상기 사출물의 표면에 부착되며, 상기 사출물과 전사 인몰드 필름(100)을 견고하게 결합시키는 역할을 수행한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전사 인몰드 필름을 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 전사 인몰드 필름(200)은 베이스 필름(210), 자외선 패턴층(220), 하드 코팅층(230), 잉크젯 인쇄층(240), 접착층(250) 및 금속 증착층(260)을 포함한다.

자외선 패턴층(220)에 포함되는 복수의 제1 패턴들의 단면이 사각형의 형상을 가지고, 금속 증착층(260)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 2의 전사 인몰드 필름(200)은 도 1의 전사 인몰드 필름(100)과 실질적으로 동일하다. 즉, 자외선 패턴층(220)은 투명한 재질의 베이스 필름(210)의 상부면 상에 형성되며, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현할 수 있도록 서로 다른 다양한 높이(예를 들어, 제1 높이(y3) 및 제2 높이(y4))와 폭(예를 들어, 제1 폭(x3) 및 제2 폭(x4))을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함한다. 잉크젯 인쇄층(240)은 베이스 필름(210)의 하부면 상에 형성되며, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함한다. 하드 코팅층(230)은 자외선 패턴층(220)의 상부면 상에 형성되며, 접착층(250)은 잉크젯 인쇄층(240)의 하부면 상에 형성된다.

금속 증착층(260)은 베이스 필름(210)과 자외선 패턴층(220) 사이에 형성되며, 광 반사성을 가진다. 예를 들어, 금속 증착층(260)은 은, 알루미늄, 니켈 등과 같은 금속 물질을 증착하여 형성될 수 있으며, 자외선 패턴층(220)의 배경으로 표현되어 자외선 패턴층(220)의 입체감을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다. 금속 증착층(260)의 두께는 약 5㎛ 내지 약 20㎛일 수 있으며, 상기 두께가 5㎛ 보다 얇은 경우에는 공정 조건상 이를 구현하기가 어렵고 상기 두께가 20㎛보다 두꺼우면 광학적 특성이 열화될 수 있다.

상기와 같이 금속 증착층(260)을 더 포함하는 경우에, 전사 인몰드 필름(200)이 백색광 또는 여러 파장이 혼합된 광에 노출되면 상기 백색광 등은 자외선 패턴층(220)을 통과하여 금속 증착층(260)에 도달하여 금속 증착층(260)에서 반사될 수 있다. 이 때, 서로 다른 파장을 갖는 빛들은 서로 다른 굴절률을 가지고 굴절되고, 자외선 패턴층(220)에 포함되는 상기 복수의 제1 패턴들에 의해 난반사 되므로 보는 각도에 따라 다른 색상으로 표현될 뿐 아니라 자연스럽게 광학적인 그라데이션 효과를 구현하여 아름다운 외관을 연출할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름을 포함하는 사출물을 나타내는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 사출물(300)은 사출 성형된 원재료층(301) 및 전사 인몰드 필름(303)을 포함한다. 전사 인몰드 필름(303)은 베이스 필름(310), 자외선 패턴층(320), 하드 코팅층(330), 잉크젯 인쇄층(340) 및 접착층(350)을 포함한다.

자외선 패턴층(320)에 포함되는 복수의 제1 패턴들의 단면이 반원형의 형상을 가지는 것을 제외하면, 도 3의 전사 인몰드 필름(303)은 도 1의 전사 인몰드 필름(100)과 실질적으로 동일하다. 즉, 자외선 패턴층(320)은 투명한 재질의 베이스 필름(310)의 상부면 상에 형성되며, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현할 수 있도록 서로 다른 다양한 높이(예를 들어, 제1 높이(y5) 및 제2 높이(y6))와 폭(예를 들어, 제1 폭(x5) 및 제2 폭(x6))을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함한다. 잉크젯 인쇄층(340)은 베이스 필름(310)의 하부면 상에 형성되며, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함한다. 하드 코팅층(330)은 자외선 패턴층(320)의 상부면 상에 형성되며, 접착층(350)은 잉크젯 인쇄층(340)의 하부면 상에 형성된다. 한편, 롤-투-롤 방식으로 제조된 전사 인몰드 필름(303)은 상기 목표 디자인에 따라 재단될 수 있다.

원재료층(301)은 예를 들어 합성수지 등과 같은 플라스틱 원재료일 수 있으며, 이 경우 사출물(300)은 플라스틱 사출물일 수 있다. 상기 재단된 전사 인몰드 필름(303)은 사출 금형에 삽입되며, 상기 플라스틱 원재료가 투입되어 상기 재단된 전사 인몰드 필름(303)과 상기 플라스틱 원재료가 접착층(350)을 통하여 일체로 결합됨으로써 사출물(300)이 형성될 수 있다. 상기 재단된 전사 인몰드 필름(303)은 사출물(300)의 외면으로 성형되며, 특히 하드 코팅층(330)이 사출물(300)의 가장 외측에 위치함으로써 사출물(300)의 표면 경도 특성이 개선될 수 있다. 또한 자외선 패턴층(320)에 포함되는 상기 복수의 제1 패턴들 및 잉크젯 인쇄층(340)에 포함되는 상기 복수의 제2 패턴들을 통하여 사출물(300)의 심미감 및 입체감이 향상될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전사 인몰드 필름의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 전사 인몰드 필름의 제조 방법에서는, 베이스 필름의 상부면 상에 자외선 패턴층이 형성된다(단계 S110). 예를 들어, 자외선 패턴 금형을 이용하여 상기 베이스 필름의 상부면 상에 자외선에 의하여 경화될 수 있는 재질을 가지는 상기 자외선 패턴층이 몰딩 성형될 수 있다.

상기 베이스 필름은 PET 또는 PC 등과 같은 투명한 재질의 합성수지 필름일 수 있다. 상기 자외선 패턴층은 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 상기 복수의 제1 패턴들의 단면은 삼각형, 사각형, 반원형 또는 이들의 조합일 수 있으며 다양한 높이와 폭을 가질 수 있다.

상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층이 형성된다(단계 S120). 예를 들어, 상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 자외선에 의하여 경화될 수 있는 재질을 도포하고 이를 건조하여 상기 복수의 제1 패턴들을 보호하기 위한 상기 하드 코팅층이 형성될 수 있다.

상기 베이스 필름의 하부면 상에 잉크젯 인쇄층이 형성된다(단계 S130). 예를 들어, 상기 목표 디자인에 따라 복수의 제2 패턴들이 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄됨으로써 상기 잉크젯 인쇄층이 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 잉크젯 인쇄층이 형성되는 단계는 인쇄 단계 및 증착 단계를 포함할 수 있다. 상기 인쇄 단계에서는, 시트 단위의 필름이 계속적으로 공급되는 롤-투-롤 방식 및 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 방식으로 구현되는 상기 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 인쇄가 이루어진다. 상기 증착 단계는 롤-투-롤 방식의 증착기를 이용하여 고순도의 금속을 진공상태에서 가열 및 증발시켜 필름의 표면에 얇은 막으로 입히는 것으로, 고진공 상태의 증착기에 피복될 필름과 그 표면에 부착시키려는 금속 등의 입자를 넣어 둔 다음, 히터에 전류를 흘려서 가열함으로써 그 금속입자를 증발시키게 되면, 금속입자가 증발되면서 차가운 필름의 표면에 응축해서 부착하는 방식으로 필름의 표면에 표피를 붙여 피막을 형성하게 되는 것이다. 상기 증착이 완료된 필름은 상기 증착기에서 탈리시켜 스크래치 등의 외관을 검사한 후 필요시 추가적으로 패턴들을 인쇄하게 되는데, 인쇄와 건조의 작업으로 증착막을 보호하며 다양한 색상이 연출될 수 있도록 인쇄한다.

일 실시예에서, 상기 잉크젯 인쇄층에 포함되는 복수의 제2 패턴들은 1도 인쇄를 통하여 형성될 수도 있고, 2도 인쇄를 통하여 형성될 수도 있다. 상기 2도 인쇄를 통하여 형성되는 경우에, 상기 복수의 제2 패턴들은 1차 인쇄, 1차 증착, 2차 인쇄 및 2차 증착의 공정을 거쳐 형성될 수 있다.

상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에 접착층이 형성된다(단계 S140). 예를 들어, 인쇄한 필름을 세정하고 건조시켜 이물질 등을 제거한 후 핫멜트로 바인더 처리하여 상기 전사 인몰드 필름이 원재료(예를 들어, 플라스틱 원재료)가 용이하게 접착되도록 상기 접착층이 형성될 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만, 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 상기 전사 인몰드 필름이 상기 베이스 필름과 상기 자외선 패턴층 사이에 형성되는 금속 증착층을 더 포함하는 경우에, 상기 자외선 패턴층이 형성되기 이전에 상기 베이스 필름의 상부면 상에 상기 금속 증착층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 필름의 상부면 상에 은, 알루미늄, 니켈 등과 같은 금속 물질을 도포하고 건조하여 상기 금속 증착층이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 자외선 패턴층은 상기 금속 증착층이 형성된 이후에 상기 금속 증착층의 상부면 상에 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법에서는, 투명한 재질의 베이스 필름의 상부면 상에 형성되는 자외선 패턴층 및 상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성되는 잉크젯 인쇄층을 포함하는 전사 인몰드 필름이 제조된다(단계 S210). 도 4를 참조하여 상술한 바와 같이, 상기 베이스 필름의 상부면 상에, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 상기 자외선 패턴층을 형성하고, 상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층을 형성하고, 상기 베이스 필름의 하부면 상에, 상기 미리 제작된 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 상기 잉크젯 인쇄층을 형성하며, 상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에, 상기 플라스틱 사출물의 표면에 부착되는 접착층을 형성하여 상기 전사 인몰드 필름이 제조될 수 있다.

상기 미리 제작된 목표 디자인에 따라 상기 전사 인몰드 필름이 재단된다(단계 S220). 예를 들어, 롤-투-롤 방식으로 제조된 상기 전사 인몰드 필름이 재단기를 이용하여 일정한 시트 단위로 재단(슬리팅, slitting)될 수 있다.

사출 금형을 이용하여 상기 재단된 전사 인몰드 필름이 플라스틱 원재료와 일체로 결합되어 플라스틱 사출물의 외면으로 성형되도록 사출 성형된다(단계 S230). 예를 들어, 상기 재단된 전사 인몰드 필름이 상기 사출 금형에 삽입되며, 상기 플라스틱 원재료가 투입되어 상기 재단된 전사 인몰드 필름과 상기 플라스틱 원재료가 상기 접착층을 통하여 일체로 결합됨으로써 상기 플라스틱 사출물이 형성될 수 있다.

상기 사출 성형된 플라스틱 사출물을 자외선 건조하여 표면 경화시키며(단계 S240), 상기 경화된 플라스틱 사출물의 파팅 라인(parting line)의 플래시(flash)를 제거하여 후가공한다(단계 S250). 예를 들어, 상기 플라스틱 사출물을 상기 사출 금형에서 탈리시켜 상기 사출공정이 원활하게 수행되었는가의 여부를 판별하여 건조하게 되는데, 마련된 자외선 건조기에 삽입하여 자외선 건조시킴으로써 잔존하는 이물질이 제거될 수 있다. 또한 상기 자외선 건조된 플라스틱 사출물은 게이지(gage) 또는 파팅 라인의 플래시 등을 제거하여 형태를 정리하는 후가공 단계를 거치게 되는데, 이때 부가적인 데코레이션이 필요한 경우에는 추가적인 증착이나 도장을 수행하여 더 가공할 수 있다.

상기 후가공된 플라스틱 사출물의 표면에 보호 필름이 부착된다(단계 S260). 상기 후가공 단계를 거쳐 반출을 위한 완전한 형태가 형성되게 되면 플라스틱 사출물은 상기 사출물의 외관을 보호하기 위한 보호 필름이 부착되며, 상기 부착되는 보호 필름은 약 50㎛ 내지 70㎛의 PET 필름일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 전사 인몰드 필름은 임의의 전자기기 및 통신기기의 케이스로 이용되는 다양한 사출물들의 표면 처리를 위하여 사용될 수 있으며, 사출물의 표면강도를 향상시키고 사출물의 심미감 및 입체감을 효과적으로 나타낼 수 있다.

상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (9)

1. 투명한 재질의 베이스 필름;
   상기 베이스 필름의 상부면 상에 형성되고, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 자외선 패턴층;
   상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 형성되는 하드 코팅층;
   상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성되고, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 잉크젯 인쇄층; 및
   상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에 형성되며, 사출물의 표면에 부착되는 접착층을 포함하는 전사 인몰드 필름.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자외선 패턴층은 자외선 패턴 금형을 이용하여 몰딩 성형되며, 상기 자외선 패턴 금형은 사진식각(photolithography) 방식을 이용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 제1 패턴들의 폭은 10㎛ 내지 500㎛이며, 상기 복수의 제1 패턴들은 10㎛ 내지 300㎛의 폭을 가지는 고입체감 패턴들 및 300㎛ 내지 500㎛의 폭을 가지는 저입체감 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 베이스 필름과 상기 자외선 패턴층 사이에 형성되고, 광 반사성을 가지는 금속 증착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 전사 인몰드 필름은 상기 목표 디자인에 따라 재단되며, 상기 재단된 전사 인몰드 필름은 사출 금형에 삽입되고 플라스틱 원재료와 일체로 결합되어 플라스틱 사출물의 외면으로 성형되는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름.
6. 투명한 재질의 베이스 필름의 상부면 상에, 미리 제작된 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 자외선 패턴층을 형성하는 단계;
   상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계;
   상기 베이스 필름의 하부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 잉크젯 인쇄층을 형성하는 단계; 및
   상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에, 사출물의 표면에 부착되는 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 전사 인몰드 필름의 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 자외선 패턴층은 자외선 패턴 금형을 이용하여 몰딩 성형되며, 상기 자외선 패턴 금형은 사진식각(photolithography) 방식을 이용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 베이스 필름층과 상기 자외선 패턴층 사이에 광 반사성을 가지는 금속 증착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전사 인몰드 필름의 제조 방법.
9. 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법으로서.
   투명한 재질의 베이스 필름의 상부면 상에 형성되는 자외선 패턴층 및 상기 베이스 필름의 하부면 상에 형성되는 잉크젯 인쇄층을 포함하는 상기 전사 인몰드 필름을 제조하는 단계;
   미리 제작된 목표 디자인에 따라 상기 전사 인몰드 필름을 재단하는 단계;
   사출 금형을 이용하여 상기 재단된 전사 인몰드 필름이 플라스틱 원재료와 일체로 결합되어 플라스틱 사출물의 외면으로 성형되도록 사출 성형하는 단계;
   상기 사출 성형된 플라스틱 사출물을 자외선 건조하여 표면 경화하는 단계;
   상기 경화된 플라스틱 사출물의 파팅 라인(parting line)의 플래시(flash)를 제거하여 후가공하는 단계; 및
   상기 후가공된 플라스틱 사출물의 표면에 보호 필름을 부착하는 단계를 포함하고,
   상기 전사 인몰드 필름을 제조하는 단계는,
   상기 베이스 필름의 상부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 입체감을 표현하도록 서로 다른 높이와 폭을 가지는 복수의 제1 패턴들을 포함하는 상기 자외선 패턴층을 형성하는 단계;
   상기 자외선 패턴층의 상부면 상에 하드 코팅층을 형성하는 단계;
   상기 베이스 필름의 하부면 상에, 상기 목표 디자인에 따라 1440dpi 해상도의 잉크젯 인쇄 장치를 이용하여 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 인쇄되는 복수의 제2 패턴들을 포함하는 상기 잉크젯 인쇄층을 형성하는 단계; 및
   상기 잉크젯 인쇄층의 하부면 상에, 상기 플라스틱 사출물의 표면에 부착되는 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 전사 인몰드 필름을 이용한 사출물의 제조 방법.

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