KR20150139717A - 입체감을 갖는 필름 제조방법 및 상기 필름을 이용한 인몰드 사출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체감을 갖는 필름 제조방법 및 상기 필름을 이용한 인몰드 사출방법을 제공한다. 본 발명의 입체감을 갖는 필름 제조방법은, 기재 필름을 준비하는 단계를 거친다. 상기 기재 필름 상에 전사용 수지를 일정 두께로 도포시키는 단계를 거친다. 상기 전사용 수지에, 양각(陽刻) 패턴이 전사되어 음각(陰刻) 패턴이 형성된 입체 패턴층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 입체 패턴층의 음각 패턴을 따라서 입체적인 패턴을 갖도록 상기 입체 패턴층의 상부에 이형층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 이형층 상면과 접하도록 하드 코팅층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 하드 코팅층 상부에 접착층을 형성시키는 단계를 거친다.

Description

입체감을 갖는 필름 제조방법 및 상기 필름을 이용한 인몰드 사출방법 {Method for fabricating a　three-dimensional　effected film and inmold injection method using the method for fabricating a　three-dimensional　effected film}

본 발명은, 입체감을 갖는 필름 제조방법 및 필름을 인몰드 사출하여서 사출부재 상면이 입체감을 가져서 고급스러움이 느껴지도록 하는 상기 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법에 관한 것이다.

인몰드 사출용 전사필름은 각기 고유의 특성을 갖는 복수 개의 층으로 되어 있는 라미네이트(laminate)필름으로서 금속감이나 패턴을 표현하기 위하여 금속 증착층을 포함하거나 각종 패턴을 인쇄한 인쇄 무늬층을 포함한다. 그러나 상기와 같은 금속 증착층과 인쇄 무늬층을 포함하는 라미네이트 필름은 단순히 금속감을 나타내거나 평면적인 패턴을 표현할 수는 있으나, 패턴을 입체적으로 표현하거나 보는 각도에 따라 색상이나 패턴이 달라져 보이는 홀로그램 효과 또는 광학적 그라데이션(optical gradation) 효과를 나타낼 수는 없다.

사출품에 입체감을 주기 위하여, 종래에는 샌드페이퍼로 사출품을 긁어 스크래치를 내는 방법을 적용하였다. 즉, 샌드페이퍼를 사용하여 사출품을 음각으로 긁어서 헤어라인 패턴으로 입체감을 주는 방법을 사용한다. 그러나, 이 경우에는 패턴의 재현성이 떨어지고, 수율도 낮아 양산하는데 문제가 있다. 또한, 다른 직물패턴이나 다이어몬드 패턴 등 다른 형태의 엠보 패턴을 형성 할 수 없다. 또한, 스크래칭 작업 도중 분진,이물 발생 등으로 수율이 매우 낮게 나오는 등 많은 문제가 있었다.

직물무늬 등 다른 패턴을 형성할 방법으로서, 인몰드 사출 금형에 직접 무늬를 새겨, 인몰드 사출시 사출품 형상표면에 전이되게 하는 방법이 있었는데, 이는 금형의 제조단가 상승과 금형의 유지관리가 매우 어려운 문제가 있었다.

이에 대한 해결 방안으로서, 국내공개특허공보 제10-2013-0061848호에서는 입체 패턴을 형성하는 방법으로서, UV 경화층 상에 그라비아 인쇄하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 인쇄방법으로는 패턴의 전사 정밀도가 떨어지고 일정이상의 두께를 내기가 힘들어서, 원하는 패턴의 무늬를 얻기가 어려운 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0061848호

본 발명은, 일정 이상의 두께를 가지는 입체감을 가질 수 있고, 상기 입체감의 재현성이 우수한 입체감을 가지며, 높은 수율을 가진 입체감을 가진 필름 제조방법 및 상기 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서 본 발명의 입체감을 갖는 필름 제조방법은, 기재 필름을 준비하는 단계를 거친다. 상기 기재 필름 상에, 전사용 수지로 이루어지고 양각(陽刻) 패턴이 전사되어 음각(陰刻) 패턴이 형성된 입체 패턴층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 입체 패턴층의 음각 패턴을 따라서 입체적인 패턴을 갖도록 상기 입체 패턴층의 상부에 이형층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 이형층 상면과 접하도록 하드 코팅층을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 하드 코팅층 상부에 접착층을 형성시키는 단계를 거친다.

상기 전사용 수지는 자외선 경화 수지이고, 상기 입체 패턴층을 형성시키는 단계는, 상기 전사용 수지가 도포된 기재 필름을, 음각 패턴과 대응되는 양각 패턴이 형성된 마스터 롤에 압착시켜서, 상기 음각 패턴을 상기 기재 필름에 전사시키는 단계와, 상기 음각 패턴을 가진 기재 필름을 자외선 경화 시키는 단계를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 자외선 경화 수지는 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트 중 적어도 하나의 올리고머일 수 있다.

또한, 상기 전사용 수지 상에 입체패턴을 전사시켜서 입체 패턴층을 형성시키는 단계는, 상기 기재 필름을 연속적으로, 양각 패턴 형상을 가진 마스터 롤로 공급하는 단계와, 상기 마스터 롤 전방에서 자외선 경화 수지를 상기 기재 필름 상에 도포하는 단계와, 상기 자외선 경화 수지가 도포된 기재 필름을 마스터 롤에 압착시켜서 전사시키는 동시에, 자외선 경화하는 단계를 포함하고, 상기 자외선 경화 수지의 점도는 1 내지 1000CPS일 수 있다.

한편, 상기 기재 필름은 투명 플라스틱 소재로 이루어지며, 50% 내지 200%의 신율을 가질 수 있다.

상기 이형층은 불소수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지 중 선택된 적어도 하나의 수지로 이루어지고, 상기 이형층의 두께는 0.1㎛ 내지 5㎛일 수 있다.

또한, 상기 하드 코팅층을 형성시키는 단계 및 접착층을 형성시키는 단계 사이에, 상기 하드 코팅층 상면에 하측 프라이머층을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 하측 프라이머층 상면에 인쇄 무늬층을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 인쇄 무늬층 상에 인쇄 무늬층의 접착력을 향상시키는 상측 프라이머층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 상, 하측 프라이머층은, 우레탄계, 아크릴계, 우레탄 아크릴계 수지 중 적어도 하나인 주수지와, 폴리이소시아네이트, 에폭시 수지 중 하나로 이루어진 경화제를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서의 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법은 상기 구조를 가지는 입체감을 갖는 필름을 사출부재에 인몰드 사출하고, 상기 기재 필름을 상기 사출부재로부터 분리시키는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 하드 코팅층은 열경화 및 자외선 경화 중 적어도 하나가 가능한 하이브리드 타입의 수지일 수 있다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 입체감을 갖는 필름 제조 방법 및 상기 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법에 따르면, 음각(浮刻) 전사 방법에 의하여, 섬세한 마이크로 입체 패턴을 다양하게 구현할 수 있고, 또한 패턴의 재현성을 확보할 수 있어 양산시 높은 수율을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체감을 갖는 필름 제조 방법의 각 단계를 도시한 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 제조 방법에 의하여 제조된 필름의 적층 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 입체 패턴층을 형성시키는 단계에서의 공정을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 측면에서 도 2의 입체감을 갖는 필름을 이용하여서 사출부재를 인몰드 사출하는 단계를 나타내는 개략도이다.
도 4b는 도 4a에 의하여 이루어진 사출부재를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복층 패턴 필름 제조 장치 및 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체감을 갖는 필름 제조 방법의 각 단계를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체감을 갖는 필름 제조방법은, 기재 필름을 준비하는 단계(S10)와, 상기 기재 필름 상에 전사용 수지를 일정 두께로 도포시키는 단계(S20)와, 상기 전사용 수지에 양각(陽刻) 패턴이 전사되어 음각(陰刻) 패턴이 형성된 입체 패턴층을 형성시키는 단계(S30)와, 상기 입체 패턴층의 음각 패턴을 따라서 입체적인 패턴을 갖도록 상기 입체 패턴층의 상부에 이형층을 형성시키는 단계(S40)와, 상기 이형층 상면과 접하도록 하드 코팅층을 형성시키는 단계(S50)와, 상기 하드 코팅층 상부에 접착층을 형성시키는 단계(S80)를 포함한다.

상기 하드 코팅층을 형성시키는 단계(S50)와 접착층을 형성시키는 단계(S80) 사이에 하측 프라이머층을 형성시키는 단계(S55)와, 인쇄 무늬층을 형성시키는 단계(S60)와, 상측 프라이머층을 형성시키는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.

상기 방법으로 제조된 입체감을 갖는 필름은 후에 인몰드 사출 공정에 의하여 사출 부재에 인몰드 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 기재 필름 및 입체 패턴층은 상기 사출공정에서 이형되어서 제거되고, 일면이 상기 입체 패턴층과 반대 패턴이 형성된 하드 코팅층이 외부로 노출되게 된다.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 제조 방법에 의하여 제조된 필름의 적층 구조를 도시한 단면도이다. 이하 도 2a 내지 도 2h를 참조하여, 각 단계를 보다 상세히 설명한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 기재 필름(110)을 준비하는 단계를 거친다.

기재 필름(110)은 입체감을 갖는 필름의 기본 기재로서, 후술하는 상부에 적층되는 복수의 코팅층들을 지지하는 기능을 한다. 상기 기재 필름(110)은 고분자 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, PＶＣ, ＰＥＴ, PP, PE, PI, PEN 중 선택된 하나를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 신율과 내열 안정성, 내약품성, 가격경쟁력을 고루 갖춘 PET를 사용할 수 있다. 특히 기재 필름(110)은 인몰드 사출시 3차원 성형에 대응하기 위하여, 일정 이상의 신율을 가져야 한다. 상기 신율은 보통 50% 내지 200%가 적당하며, 가로방향, 세로방향으로 동등한 신율을 가지는 것이 적합하다. 상기 기재 필름(110)은 후에 인몰드 사출시에는 이형되어 제거될 수 있다.

그 후에, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 기재 필름(110) 상에 전사용 수지(121)를 일정 두께로 도포시키는 단계를 거친다. 상기 전사용 수지(121)에 음각(浮刻) 패턴, 즉, 음각의 패턴이 형성되므로, 상기 전사용 수지는 상기 음각 패턴(125)을 유지하기 위하여 일정 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 전사용 수지(121)는 자외선 경화성 수지일 수 있다. 자외선 경화형 수지는 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트 등의 올리고머가 사용 될 수 있으며, 여기에 모노머, 광개시제, 첨가제가 배합될 수 있다. 경도와 기재 필름(110)에의 밀착력을 고려하여 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.

그 후에, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 전사용 수지(121)에 입체 패턴을 전사 형성시켜서 입체 패턴층(120)을 형성시키는 단계를 거친다. 상기 입체 패턴층(120)은 양각(陽刻) 패턴이 전사되어 음각(陰刻) 패턴(125)으로 형성된다. 상기 입체 패턴층(120)은 헤어라인 등의 다양한 마이크로 엠보 패턴을 가질 수 있다.

상기 입체 패턴층(120)을 형성시키기 위하여, 상기 음각 패턴(125)과 반대되는 양각 패턴이 형성된 마스터 롤(30)이나, 마스터 벨트 등으로부터 상기 입체 패턴이 전사되도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 구성요소인 입체 패턴층(120)을 형성시키는 공정을 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 입체 패턴층(120)을 형성시키기 위하여, 전사용 수지 공급 유닛(60)과, 마스터 롤(30)과, 압착롤(20)과, 자외선 경화부재(40)와, 기재 필름 언와인딩 롤(10)과, 기재 필름 리와인딩 롤(50)을 포함한다. 따라서, 상기 전사용 수지(121)는 자외선 경화 수지일 수 있다.

기재 필름 언와인딩 롤(10)에는 기재 필름(110)이 와인딩되어 있으며, 상기 기재 필름(110)이 상기 마스터 롤(30) 방향으로 공급된다. 전사용 수지 공급 유닛(60)은 상기 마스터 롤(30) 상류에 인접하여 배치되어서, 상기 기재 필름(110)에 상기 전사용 수지(121)를 도포한다. 마스터 롤(30)의 외측에는 양각 패턴(35)이 형성되어 있다. 자외선 경화부재(40)는 마스터 롤(30)과 인접 배치되어서, 상기 마스터 롤(30)에 의하여 전사되어 형성된 음각 패턴(125)이 상기 기재 필름(110) 상면에 경화되도록 한다. 이 경우 상기 기재 필름(110)은 상기 자외선이 통과하도록 투명한 것이 바람직하다. 기재 필름 리와인딩 롤(50)은 자외선 경화된 입체 패턴층(120)이 형성된 기재 필름(110)을 회수한다.

이를 이용한 입체 패턴층(120)을 형성시키는 과정을 설명하면, 먼저 기재 필름(110)을 기재 필름 언와인딩 롤(10)로부터 마스터 롤(30) 방향으로 공급한다. 상기 마스터 롤(30)로 공급되기 직전에 전사용 수지 공급 유닛(60)으로부터 전사용 수지(121)가 일정한 두께로 도포된다. 그 후에 상기 기재 필름(110)이 압착롤(20)에 의하여 상기 마스터 롤(30)과 압착되면서 이동하여서 상기 마스터 롤(30)의 양각 패턴이 전사되어서 인쇄 패턴층이 음각 형성된다. 이와 더불어 상기 자외선 경화부재(40)에 의하여 상기 인쇄 패턴층은 경화된다. 인쇄 패턴층이 형성된 기재 필름(110)은 상기 마스터 롤(30)과 떨어져서 기재 필름 리와인딩 롤(50)에 의하여 리와인딩된다.

상기 방법에 의하여, 마스터 롤(30) 또는 마스터 벨트의 양각 패턴을 전사시키는 공정을 가짐으로써, 패턴의 재현성이 우수하게 된다. 또한 입체 패턴층이 입체감을 가지게 된다.

이 경우, 자외선 경화부재(40)는 고압수은램프, 메탈할라이드램프 중 수지종류에 따라 선택적으로 사용하며 조사되는 적산광량은 100-1500mJ/cm2, 바람직하게는 300-100mJ/cm2가 적당하다.

한편, 통상적으로 입체 패턴을 형성하기 위한 자외선 경화 수지는 일반적으로 점도가 높아 압착롤(20)에 로딩하여 압착 코팅 작업시 기포혼입이 되기 쉬워 불량이 나기 쉽다. 따라서 상온(25도 이하)에서는 작업속도도 높이기가 어려워 생산성이 떨어진다.

따라서,　본 발명에서의 입체 패턴층(120)을 형성시키는 단계에서, 상기 자외선 경화 수지의 점도를 낮출 수 있는 방법으로 마스터 롤(30) 온도를 일정하게 유지시키는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 마스터 롤(30)은 쟈켓방식을 가지도록 해서 작업시 일정온도의 열유를 공급하여 온도를 유지한다. 작업시,　적정 점도는　1-1000 CPS의 점도가 적당하며, 이를 유지하기 위한 적정 온도범위는 자외선 경화형 수지의 본래의 점도에 따라 다르겠지만, 25-80도,　바람직하게는　30-50도의 범위가 적당하다.

상기 도 3에서는 기재 필름 상에 전사용 수지를 먼저 도포하고 난 뒤에 인쇄 패턴층을 형성시키는 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 경우 전사용 수지가 도포되면서 동시에 음각 패턴이 형성될 수도 있다. 그 예로 마스트 롤이나 마스트 벨트에 전사용 수지를 도포한 채로 상기 기재 필름에 압착시키는 경우이다.

그 후에, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 입체 패턴층(120)의 음각 패턴(125)을 따라서 입체적인 패턴을 갖도록 상기 입체 패턴층(120)의 상부에 이형층(130)을 형성시키는 단계를 거친다.

이형층(130)은 인몰드 사출시, 후술하는 하드 코팅층(140)으로부터 접착층(170)까지 사출 형상 표면으로 넘어갈 수 있도록 한다. 이형층(130)을 이루는 이형제로 사용되는 수지로서는 불소수지, 실리콘수지, 아크릴수지 중 선택된 하나이상의 수지로 사용될 수 있다. 도포방법으로서는, 그라비아, 마이크로그라비아, 슬롯다이 도포방식이 사용될 수 있으며, 두께는 0.1-5㎛범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 두께가 5㎛를 초과하는 경우에는 접착층(170)이 너무 두꺼워져서 후에 코팅되는 하드 코팅층(140)이 충분한 입체감을 가질 수 없고, 상기 두께가 0.1㎛ 미만인 경우에는 하드 코팅층(140)이 기재 필름(110)과 잘 떨어지지 않는다는 문제점이 있기 때문이다.

그 후에, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 이형층(130) 상면과 접하도록 하드 코팅층(140)을 형성시키는 단계를 거친다. 이에 따라서 상기 하드 코팅층(140)의 하면은 상기 입체 패턴층(120)의 음각 패턴(125)과 동일한 패턴이 형성되게 된다.

하드 코팅층(140)은 열경화 혹은 UV경화 혹은 열경화와 UV경화를 모두 할 수 있는 하이브리드 타입의 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 하드 코팅층(140)은 일정 수준 이상의 경도가 요구된다. 이는 상기 하드 코팅층(140)이 인몰드 사출 전사 후 사출부재의 최외면을 형성하기 때문에, 내스크래치성을 확보할 필요가 있기 때문이다. 또한, 상기 하드 코팅층(140)은 사출시 크랙이 발생하지 않도록 일정 이상의 신율을 동시에 가져야 한다. 따라서, 코팅후 성형 전에는 일정 신율을 갖는 반경화 상태가 유리하고, 사출성형 후에는 자외선 경화 후 완전경화가 되는 것이 유리하다.

그 후에, 도 2i에 도시된 바와 같이, 상기 하드 코팅층(140) 상부에는 접착층(170)이 형성된다. 상기 접착층(170)은 인몰드 사출시에 사출부재와의 접착성을 증가시키는 기능을 한다. 상기 접착층(170)은 아크릴계, 우레탄계, 우레탄아크릴공중합계, 폴리에스터계, 폴리에스터변성계 중에서 사출레진과의 접착 상용성에 따라 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 하드 코팅층(140)과 상기 접착층(170) 사이에는 도 2f와, 도 2g와, 도 2h에 도시된 바와 같이, 하측 프라이머층(145)과 인쇄 무늬층(150)과, 상측 프라이머층(160)이 개재될 수 있다.

도 2f에 도시된 바와 같이, 하측 프라이머층(145)는 하드 코팅층(140)과 후술하는 인쇄 무늬층(150) 사이에 형성되어서, 상기 인쇄 무늬층(150)과 하측 프라이머층(145) 사이의 접착력을 보강시켜준다.

도 2g에 도시된 바와 같이, 인쇄 무늬층(150)은 사출 전사 후 사출 성형품의 외관에 인쇄무늬를 나타내어 외장을 형성하는 기능을 한다. 인쇄는 인쇄잉크 단독으로 사용되거나, 메탈 효과를 내기 위해서 금속막을 증착하거나, 금속효과를 내는 실버페이스트나, 실버잉크를 사용 할 수 도 있다.

도 2h에 도시된 바와 같이, 상측 프라이머층(160)은 상기 인쇄 무늬층(150)과 마지막 적층되는 접착층(170)과의 사이에 형성되어서, 상기 인쇄 무늬층(150)과 접착층(170) 사이의 접착력을 보강시켜준다. 이는 인쇄 무늬층(150)에는 안료가 들어가기 때문에 상기 접착층(170)과 잘 접착되지 않으며, 이를 보완하기 위하여 상측 프라이머층(160)이 형성된다. 또한, 상기 상측 프라이머층(160)은 인몰드 사출시 인쇄 무늬층(150)의 파손이나 변형을 억제해주는 보호층의 역할을 하기도 한다. 상기 상측 프라이머층(160)으로 사용되는 주 수지로서는, 우레탄계, 아크릴계, 우레탄 아크릴레이트계 수지를 사용하며, 경화제로서는, 폴리이소시아네이트나 에폭시 수지 등을 선택적으로 혹은 하나 이상을 사용 할 수 있다.

후에 상기 하면이 양각 처리된 하드 코팅층(140)과, 하측 프라이머층(1450)과, 인쇄 무늬층(150)과, 상측 프라이머층(160)과, 접착층(170)은 상기 사출부재에 인몰드 사출되어 일체화되는 입체 부착 필름(200)이 되고, 상기 입체 패턴층(120)이 기재 필름(110)은 이른바 제거 필름(210)으로서 상기 이형층(130)에 의하여 상기 입체 부착 필름(200)으로부터 분리되어 제거된다.

도 4a는 인몰드 사출장치를 도시한 도면이고, 도 4b는 이에 의하여 제조된 사출부재를 도시한 단면이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 측면에서 입체감을 갖는 필름(100)을 이용한 인몰드 사출방법은, 캐비티 블록(91)과 코어 블록(92) 사이에 입체감을 갖는 필름(100)을 삽입시킨 채 사출부재(1)를 인몰드 사출하고, 상기 기재 필름(110)을 상기 사출부재(1)로부터 분리시킴으로써 이루어진다. 이에 따라서 입체 부착 필름(200)은 사출부재(1)의 외면을 이루게 되고, 상기 제거 필름(210)은 제거된다.

이 경우, 상기 사출부재는 스마트폰, 태블랫 PC, 냉장고나 세탁기 등의 가전제품의 외형을 이루는 플라스틱 소재일 수 있다.

본 발명에 따르면, 입체감이 있는 하드 코팅층(140)을 형성시키기 위하여, 기재 필름(110)상에 음각 패턴(125)을 형성시키고, 하드 코팅층(140)의 하면이 상기 음각 패턴(125)에 대응되는 입체패턴이 형성되도록 한 뒤에, 상기 기재 필름(110)을 제거함으로써, 하드 코팅층(140)이 입체감을 가지게 된다.

이를 통하여 외부로부터 가장 가까운 하드 코팅층(140)이 입체감을 가지게 되어서 보다 선명한 입체감을 가지게 되고, 재현성이 우수해지며, 미세한 패턴 또한 별 어려움없이 실현 가능하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 제조된 입체감을 갖는 필름(이하, ?퓰첼?라 칭함.)와, 식각방식에 의하여 하드 코팅층(140) 상에 직접 입체감을 갖도록 제조된 필름(이하, ?呪냄?라고 칭함.)과의 여러 시험 결과를 설명한다.

<실시예>

6관능기를 갖는 우레탄 아크릴레이트 50중량%, 10관능기를 갖는 우레탄 아크릴레이트 30중량%,아크릴레이트 모노머 15중량%, 광 개시제 3중량%, 레벨링제 등 첨가제 2중량%를 포함하는 전사용 수지(121)를 기재 필름(110)인 50㎛ 두께의 PET 필름의 상부에 도포하고,헤어라인의 마이크로패턴이 식각 형성되어 있는 마스터 롤(30)로 압착하여, UV조사(고압수은램프, 500mJ/cm2)후 박리시켜 헤어라인 마이크로 패턴이 전이되어 형성된 입체 패턴층(120)을 얻었다.다음,불소계 70중량%,아크릴수지가 30중량% 혼합된 수지 100중량부에 멜라민 경화제 5중량부를 혼합하여 이형층(130)용 조성물을 만들어 마이크로그라비아 코팅방법으로 0.5㎛ 코팅 경화를 하여 이형층(130)을 형성시켰다.

상기 이형층(130) 위에, 열경화 및 UV경화할 수 있는 하드코팅제 조성물을 마이크로 그라비아 코팅방법으로 5㎛ 코팅하여 하드 코팅층(140)을 형성하고, 이후 우레탄 이크릴계 상측 프라이머층(160)을 1㎛코팅했다. 그 다음 인쇄 무늬층(150)을 2-4㎛ 형성하고, 다시 앞의 동일한 상측 프라이머층(160)을 1㎛ 코팅한 후, 접착층(170)을 마지막으로 1-2㎛ 코팅 하였다. 이후, 40도에서 3일간 숙성을 실시 하여 최종 인몰드 전사필름을 제조하였다.

<비교예>

실시예의 1에서, 헤어라인의 마이크로엠보 패턴을 형성하는 방법으로서, 헤어라인의 마이크로패턴이 식각 형성되어 있는 마스터롤로 압착하여, UV조사(고압수은램프, 500mJ/cm2)후 박리시켜 헤어라인 마이크로 패턴을 전이시키는 방법을 사용하지 않고, 대신 샌드페이퍼를 이용하여 기재 필름(110)인 PET에 스크래치를 형성시키는 방법으로 헤어라인을 형성시키는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.

물성평가

상기 실시예와 비교예의 인몰드 사출후 표면광택, 헤어라인의 재현성(표면조도 균일도), 표면경도를 평가하였다. 이 경우, 광택측정은 Glossmeter로, 표면조도 측정은 조도 측정기로, 표면경도 측정은 Pencil Hardness Tester로 측정하였다.

하기 표 1은 실시예 및 비교예의 인몰드용 전사필름에 대한 평가 결과를 나타낸 것이다

구분	광택 (60도 angle)	표면조도 균일도	표면경도
실시예	95	O	H
비교예	15	X	H

상기 표 1을 참조하면, 실시예의 경우 일정한 유광의 광택을 보였으며 비교예는 샌드페이퍼 샌딩시 광택이 소광되어 무광에 가까운 광택을 보였다. 또한,국부적으로 샘플을 채취하여 표면의 조도를 측정한 결과 실시예는 국부적으로 조도의 차이를 보이지 않고 균일함을 나타냈으며, 비교예의 경우, 국부적으로 조도의 편차가 크게 나타났다.

표면경도에 있어서는, 별다른 차이를 보이지 않았으나, 경도테스트 부위가 광택의 차이 때문에 비교예의 경우 눈에 잘 보이는 결과를 보여줬다.

위의 실험 결과로 볼 때, 샌딩시 표면광택의 조절이 어려우며, 외관의 재현성도 떨어졌고, 헤어라인 엠보패턴을 전이시켜 형성시킬 경우, 표면광택의 조절이 용이하며, 국부적으로 일정한 조도를 나타내며 패턴의 재현성을 나타내주었다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

30: 마스터 롤 100: 입체감을 갖는 필름
110: 기재 필름 120: 입체 패턴층
121: 전사용 수지 125: 음각 패턴
130: 이형층 140: 하드 코팅층
150: 인쇄 무늬층 160: 하측 프라이머층
170: 접착층 200: 입체 부착 필름
210: 제거 필름

Claims (9)

1. 기재 필름을 준비하는 단계;
   상기 기재 필름 상면에 전사용 수지로 이루어진 것으로, 양각(陽刻) 패턴이 전사되어 음각(陰刻) 패턴이 형성된 입체 패턴층을 형성시키는 단계;
   상기 입체 패턴층의 음각 패턴을 따라서 입체적인 패턴을 갖도록 상기 입체 패턴층의 상부에 이형층을 형성시키는 단계;
   상기 이형층 상면과 접하도록 하드 코팅층을 형성시키는 단계; 및
   상기 하드 코팅층 상부에 접착층을 형성시키는 단계;를 포함하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 전사용 수지는 자외선 경화 수지이고,
   상기 입체 패턴층을 형성시키는 단계는:
   상기 전사용 수지가 도포된 기재 필름을, 음각 패턴과 대응되는 양각 패턴이 형성된 마스터 롤에 압착시켜서, 상기 음각 패턴을 상기 기재 필름에 전사시키는 단계; 및
   상기 음각 패턴을 가진 기재 필름을 자외선 경화 시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 자외선 경화 수지는 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트 중 적어도 하나의 올리고머인 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 전사용 수지 상에 입체패턴을 전사시켜서 입체 패턴층을 형성시키는 단계는:
   상기 기재 필름을 연속적으로, 양각 패턴 형상을 가진 마스터 롤로 공급하는 단계와;
   상기 마스터 롤 전방에서 자외선 경화 수지를 상기 기재 필름 상에 도포하는 단계와;
   상기 자외선 경화 수지가 도포된 기재 필름을 마스터 롤에 압착시켜서 전사시키는 동시에, 자외선 경화하는 단계;를 포함하고,
   상기 자외선 경화 수지의 점도는 1 내지 1000CPS인 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 기재 필름은 투명 플라스틱 소재로 이루어지며, 50% 내지 200%의 신율을 가지는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 이형층은 불소수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지 중 선택된 적어도 하나의 수지로 이루어지고, 상기 이형층의 두께는 0.1㎛ 내지 5㎛ 인 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 하드 코팅층을 형성시키는 단계 및 접착층을 형성시키는 단계 사이에,
   상기 하드 코팅층 상부에 하측 프라이머층을 형성시키는 단계;
   상기 하측 프라이머층 상면에 인쇄 무늬층을 형성시키는 단계; 및
   상기 인쇄 무늬층 상에 인쇄 무늬층의 접착력을 향상시키는 상측 프라이머층을 형성시키는 단계를 더 포함하고,
   상기 상, 하측 프라이머층은 우레탄계, 아크릴계, 우레탄 아크릴계 수지 중 적어도 하나인 주수지와, 폴리이소시아네이트, 에폭시 수지 중 하나로 이루어진 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름 제조방법.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항의 구조를 가지는 입체감을 갖는 필름을 사출부재에 인몰드 사출하고,
   상기 기재 필름을 상기 사출부재로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 하드 코팅층은 열경화 및 자외선 경화 중 적어도 하나가 가능한 하이브리드 타입의 수지인 것을 특징으로 하는 입체감을 갖는 필름을 이용한 인몰드 사출방법.

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