KR20180050099A - 차량용 내장재의 제조방법 및 차량용 내장재 - Google Patents

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Abstract

기재층을 형성하는 단계; 프라이머층을 형성하는 단계; 및 소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계;를 포함하는 차량용 내장재의 제조방법 및 차량용 내장재를 제공한다.

Description

차량용 내장재의 제조방법 및 차량용 내장재{MANUFACTURING METHOD OF AUTOMOTIVE INTERIOR MATERIAL AND AUTOMOTIVE INTERIOR MATERIAL}
차량용 내장재의 제조방법 및 차량용 내장재에 관한 것이다.
차량 또는 자동차의 내장재 등의 성형물은 탑승자 또는 이용자가 육안으로 확인하고, 지속적으로 신체적 접촉이 있을 수 있는 부분이므로 디자인적인 측면이 중요한 요소 중 하나로 고려되고 있다.
일반적으로 이러한 차량의 내장재 등의 성형물에 다양한 미감이나 질감 등을 표현하기 위해서 수압전사, IML, TOM 공법 등을 사용하고 있다.
수압전사 공법은 수면 위에 인쇄 필름을 띄워서 사출물에 전사하는 방법이고, IML 필름 공법은 소위 인서트 몰딩 라벨링 공법으로 인쇄 필름을 금형 내에서 인서트 사출하는 방법이며, TOM 공법은 소위 3차원 오버레이 공법으로 인쇄필름을 진공으로 가압 성형하는 방법을 의미한다.
다만, 전술한 공법들은 인쇄 정밀도가 낮고 또한, 곡면 부분의 인쇄가 용이하지 않으며, 제조 공정이 복잡하면서 고가의 비용이 소모되는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 우수한 인쇄 정밀도를 구현하면서 기재 고유 색상으로 인한 색간섭 현상이 방지되는 차량용 내장재의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 우수한 인쇄 정밀도를 구현하면서 기재 고유 색상으로 인한 색간섭 현상이 방지되는 차량용 내장재을 제공한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예에서, 기재층을 형성하는 단계(S1); 프라이머층을 형성하는 단계(S2); 및 소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계(S3);를 포함하는 차량용 내장재의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법이 소정의 패드 또는 블랭킷 등을 이용한 인쇄 방법을 통해 성형물의 표면 상에 인쇄층을 형성함으로써 우수한 작업성 및 우수한 경제성을 구현하면서도 프라이머층을 형성하여, 기재 및 인쇄면 사이의 박리를 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 프라이머층은 이의 평균 두께가 0.1㎛ 내지 50㎛가 되도록 형성할 수 있다.
상기 기재층 및 상기 프라이머층을 순차적으로 형성하고, 상기 프라이머층 상에 색간섭 보완층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 기재층의 고유 색상으로 인해 상기 인쇄층의 색상이 제대로 구현되지 못하는 색간섭 현상 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 색간섭 보완층의 평균 두께는 약 0.1㎛ 내지 50㎛로 형성할 수 있다.
상기 색간섭 보완층 상에 소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성할 수 있다.
상기 차량용 내장재의 제조방법 및 상기 차량용 내장재는 우수한 인쇄 정밀도를 구현하면서 기재 고유 색상으로 인한 색간섭 현상이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 내장재의 제조방법의 개략적인 공정흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 차량용 내장재의 개략적인 단면도이다.
본 명세서에서, 소정의 구현예 또는/및 이에 포함된 소정의 구성 요소가 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 기재의 상부 (또는 하부) 또는 기재의 상 (또는 하)에 임의의 구성이 형성되거나 위치한다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되거나 위치하는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어로서 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 하기에 기재된 구현예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하고, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 명세서에 첨부된 도면에서, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 또한, 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 차량용 내장재의 제조방법의 공정흐름도를 개략적으로 나타낸다.
상기 제조방법은, 기재층을 형성하는 단계(S1); 프라이머층을 형성하는 단계(S2); 및 소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계(S3);를 포함할 수 있다.
일반적으로 차량의 내장재 등과 같은 성형물에 다양한 미감이나 질감 등을 표현하기 위해서 수압전사, IML, TOM 공법 등을 사용하고 있다.
다만, 전술한 공법들은 인쇄 정밀도가 낮고 또한, 곡면 부분의 인쇄가 용이하지 않으며, 제조 공정이 복잡하면서 고가의 비용이 소모될 수 있다.
게다가, 사용 과정에서 고온이나 고습 환경에 노출됨에 따라 기재 및 인쇄면과 쉽게 박리될 수 있는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 일 구현예에서는, 상기 제조방법이 소정의 패드 또는 블랭킷 등을 이용한 인쇄 방법을 통해 성형물의 표면 상에 인쇄층을 형성함으로써 우수한 작업성 및 우수한 경제성을 구현하면서도 프라이머층을 형성하여 기재 및 인쇄면 사이의 박리를 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서, 상기 소정의 패드 또는 블랭킷 등은 예를 들어, 한국 등록특허 제10-0715090호, 제10-0854208호, 제10-1528967호, 한국 공개특허 제10-2015-0011839호 등의 선행문헌들에 개시된 공지된 종류를 발명의 목적 및 용도에 따라 적절히 선택하여 이용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
상기 제조방법에서, 기재층을 형성할 수 있다.
상기 기재층은 평면, 요철면, 또는 이들 모두를 포함하는 성형물을 포함하거나, 또는 상기 성형물일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층은 평면인 표면만을 포함하는 성형물로 형성할 수 있고, 또한, 요철이나 엠보를 포함하는 표면만을 포함하는 성형물로 형성할 수도 있고, 또한, 평면 및 요철면을 모두 포함하는 성형물로 형성할 수도 있다.
상기 기재층의 표면은 부분적으로 또는 전체적으로 요철면을 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 기재층의 표면이 요철면을 포함하는 경우 상기 요철면은 오목부 및 볼록부를 포함하고, 상기 볼록부의 폭이 상기 오목부의 폭보다 동일하거나 클 수 있다. 이와 같이, 상기 볼록부의 폭을 상기 오목부의 폭보다 동일하거나 크도록 상기 성형물의 형상을 제어함으로써 상기 볼록부에 전사되는 잉크의 번짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
예를 들어, 상기 오목부의 폭이 약 0.01mm 내지 약 50mm가 되도록 상기 성형물을 형성하고, 상기 볼록부의 폭이 약 0.01mm 내지 약 200mm가 되도록 상기 성형물을 형성할 수 있다.
또한, 상기 오목부의 깊이가 약 0.01mm 내지 약 20mm가 되도록 상기 성형물을 형성하고, 상기 볼록부의 높이가 약 0.01mm 내지 약 20mm가 되도록 상기 성형물을 형성할 수 있다.
상기 오목부 또는 상기 볼록부를 상기 범위내의 깊이 또는 높이로 형성함으로써 상기 블랭킷을 이용한 인쇄 방법에 의해 인쇄가 더욱 정밀하게 수행될 수 있으면서도 충분한 입체감을 부여하여 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 명세서에서 볼록부의 폭(W1)이란 성형물의 표면이 요철 형상이 아니고 평면 형상인 경우를 가정하고, 이러한 가상의 평면 형상의 표면으로부터 볼록하게 돌출된 부분의 최대 너비를 의미하고, 오목부의 폭(W2)이란 오목하게 들어간 부분의 최대 너비를 의미하며, 볼록부의 높이(H1) 또는 오목부의 깊이(H2)란 상기 가상의 평면 형상의 표면으로부터 가장 볼록하게 돌출된 지점 또는 가장 오목하게 들어간 지점까지의 수선의 길이를 의미할 수 있다.
또한, 상기 성형물 표면의 일부가 요철면으로 형성되는 경우 상기 성형물 표면의 전체 면적 중 상기 요철면이 차지하는 비율은 예를 들어, 약 20% 내지 약 100%일 수 있고, 또한 예를 들어, 약 30% 내지 약 60%일 수 있다.
상기 요철면에 포함된 요철 형상은 예를 들어, 예를 들어 삼각 패턴, 사각 패턴, 오각 패턴, 육각 패턴, 곡선 패턴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 원하는 디자인을 구현하기 위해 적절히 조합하여 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기재층의 총 두께는 발명의 목적 및 용도에 따라 적절히 선택될 수 있고, 특별히 제한되지 아니한다.
상기 제조방법에서, 예를 들어, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 용제, 무기 충전제, 기타 첨가제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 2 이상을 혼합하여 수지 조성물을 준비하고, 이를 사출 성형하여 상기 성형물을 형성할 수 있다.
상기 사출 성형시 공정 조건은 이에 이용되는 수지의 종류에 따라 달라질 수 있고, 예를 들어, 약 120℃ 내지 약 350℃의 온도 범위 내에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또한, 상기 공정 조건 중 압력은 사출 성형물의 구체적인 형상 또는 두께에 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리염화비닐 수지(PVC), 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크로니트릴 부타디엔 스틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 아크릴, 나일론, 초산비닐 열가소성 폴리올레핀 수지(TPO), 열가소성 폴리우레탄 수지(TPU), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 열경화성수지는 예를 들어, 페놀, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 멜라민, 요소 수지 등 이며, 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지와 상기 열경화성 수지는 상기 조성물 내에 이들의 총합이 예를 들어, 약 10 중량% 내지 약 99 중량%로 포함되도록 혼합할 수 있다.
상기 유기 용제는 톨루엔, 크실렌, 디부틸 에테르, 이소프로필 에테르, 디옥산(dioxane), 테트라하이드로퓨란, 아세톤, 디에틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것이 아니다.
상기 기타 첨가제는 난연제, 발수제, 대전방지제, 자외선 차단제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
상기 제조방법에서, 프라이머층을 형성할 수 있고, 구체적으로 상기 기재층 상에 상기 프라이머층을 형성할 수 있다.
상기 프라이머층은 프라이머층 형성용 조성물을 상기 기재 상에 도포 및 건조하여 형성할 수 있다.
상기 프라이머층 형성용 조성물은 예를 들어, 베이스 수지로서, 폴리에스테르계 수지, 불소계 수지, 아크릴계 수지, 염화비닐계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리우레탄계, 염화비닐과 초산비닐의 공중합체, 스티렌과 부타디엔의 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 베이스 수지는 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%로 포함할 수 있다.
또한, 상기 프라이머층 형성용 조성물은 유기 용제, 경화제, 흡착제, 보강재 등을 더 포함할 수 있다.
상기 도포는 예를 들어, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법, 나이프 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법 중 하나를 이용할 수 있고, 구체적으로는 스프레이 코팅법을 이용할 수 있으며, 스프레이 코터(spray coater) 등의 장비를 사용할 수 있다.
상기 건조는 예를 들어, 60℃ 내지 90℃의 온도 및 15분 내지 120분의 시간 조건 하에서 수행될 수 있다.
상기 프라이머층은 이의 평균 두께가 0.1㎛ 내지 50㎛가 되도록 형성할 수 있다.
상기 범위 내의 두께로 형성함으로써 이의 양면 상에 적층되는 상이한 두 층의 부착력을 충분히 향상시킬 수 있으면서 상기 차량용 내장재의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않을 수 있다.
또한, 상기 프라이머층을 형성하는 단계는 복수회 반복할 수 있고, 예를 들어, 1회 내지 20회 정도로 반복할 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
상기 제조방법에서, 상기 기재층 및 상기 프라이머층을 순차적으로 형성하고, 상기 프라이머층 상에 색간섭 보완층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 색간섭 보완층을 형성함으로써 상기 기재층의 고유 색상으로 인해 상기 인쇄층의 색상이 제대로 구현되지 못하는 색간섭 현상 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 동시에 상기 색간섭 보완층은 상기 프라이머층 및 상기 인쇄층 사이에 위치하여 이들을 더욱 견고히 부착되게 함으로써 종래 기재와 인쇄면 사이의 부착력을 효과적으로 증가시킬 수 있다.
상기 색간섭 보완층을 형성하는 단계에서, (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 폴리올, 아마인유(linseed oil)계 수지, 니트로셀룰로오스(nitro-cellulose) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 바인더가 함유된 보완층 형성용 조성물을 상기 프라이머층 상에 도포 및 경화시켜 상기 색간섭 보완층을 형성할 수 있다.
상기 보완층 형성용 조성물은 예를 들어, 실온 경화, 열경화, 광경화 또는 이들을 조합한 방법에 의해 경화시킬 수 있다.
상기 보완층 형성용 조성물은 상기 바인더를 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%로 함유할 수 있고, 구체적으로는 약 0.1 중량% 내지 약 3.0 중량%로 함유할 수 있다.
또한, 상기 보완층 형성용 조성물은 착색제(coloring agent), 체질 안료(extender pigment), 경화제, 산화방지제, 용제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 착색제는 예를 들어, 상기 인쇄층에 포함되는 착색제와 동일한 종류의 착색제, 백색 계열의 착색제 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 인쇄층에 의해 표현하고자 하는 색상을 구현하기 용이할 수 있다.
상기 백색 계열의 착색제는 예를 들어, 이산화티탄, 산화아연, 황화아연, 탄산칼슘, 점토, 리도폰(황산바륨과 황화아연의 혼합물), 및 이들의 조합으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 백색 안료를 포함할 수 있다.
상기 체질 안료는 탄산칼슘, 탈크, 벤토나이트, 클레이, 마그네슘 실리게이트, 황산바륨, 실리카, 보론나이트라이드(Boron Nitride), 알루미늄나이트라이드(Aluminum Nitride), 징크나이트라이드(Zinc Nitride), 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 착색제는 상기 바인더 100 중량부에 대하여 약 0.01 중량부 내지 약 80 중량부로 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 상기 기재층에 의한 색간섭을 충분히 보완할 수 있으면서 상기 기재층 및 상기 인쇄층 간의 부착력 또한 효과적으로 개선할 수 있다.
또한, 상기 체질 안료는 상기 상기 바인더 100 중량부에 대하여 약 0.01 중량부 내지 약 90 중량부로 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 상기 색간섭 보완층을 안정적으로 형성할 수 있으면서 우수한 작업성을 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 색간섭 보완층의 평균 두께는 약 0.1㎛ 내지 50㎛로 형성할 수 있다.
상기 범위 내의 두께로 형성함으로써 상기 차량용 내장재의 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 상기 색간섭 보완 효과 및 부착성을 충분히 구현할 수 있다.
또한, 상기 색간섭 보완층을 형성하는 단계는 복수회 반복할 수 있고, 예를 들어, 1회 내지 20회 정도로 반복할 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
또한, 상기 제조방법에서, 상기 색간섭 보완층 상에 소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성할 수 있다. 상기 블랭킷은 소위 패드라고도 할 수 있다. 상기 블랭킷 및 이의 제조방법은 공지된 선행문헌들에 개시된 종류 및 방법을 사용할 수 있다. 상기 색간섭 보완층 또한, 상기 인쇄층의 형성 방법과 동일한 방법으로 형성될 수 있고, 구체적으로 소정의 블랭킷을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 블랭킷은 예를 들어, 실리콘 고무 재질일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
또한, 상기 블랭킷의 표면은 약 0.5㎛ 내지 약 2.0㎛의 표면 거칠기를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
또한, 상기 블랭킷은 상기 인쇄 원판과 접하는 부분의 형상이 반원주상, 원추상 또는 각추상일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
상기 인쇄층을 형성하는 단계에서, 소정의 인쇄 원판에 잉크를 도포하고, 상기 잉크가 도포된 인쇄 원판에 상기 블랭킷을 눌렀다가 떼어내면서 상기 잉크를 상기 블랭킷에 전사시키고, 이어서 상기 잉크가 전사된 블랭킷을 상기 색간섭 보완층의 표면에 눌렀다가 떼어내면서 상기 잉크를 상기 색간섭 보완층의 표면에 전사시켜 인쇄를 수행할 수 있다.
상기 인쇄 원판은 이 기술분야에서 공지된 재질로 형성될 수 있고, 예를 들어, 플라스틱, 금속, 목재 등의 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
상기 제조방법에서, 광경화형 수지, 안료, 첨가제, 용제 착색제, 광개시제, 점착부여제, 커플링제, 계면활성제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2 이상을 혼합하여 상기 잉크를 준비하고, 상기 잉크를 상기 인쇄 원판에 도포할 수 있다.
상기 잉크는 이 기술분야에서 공지된 종류를 이용할 수 있다.
상기 광경화형 수지는 예를 들어, (메트)아크릴계 수지를 포함할 수 있다.
상기 착색제는 예를 들어, 발명의 목적 및 용도에 따라 이 기술분야에서 공지된 다양한 색상의 착색제를 적절히 포함할 수 있고, 이산화티탄계 착색제, 산화아연계 착색제, 흑연계 착색제, 산화철계 착색제, 안트라퀴논계 착색제, 산화코발트계 착색제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
상기 기재층의 표면이 요철면을 포함하는 경우 상기 색간섭 보완층은 상기 보완층 형성용 조성물을 상기 기재층의 표면을 따라 도포하고 경화시켜 형성하게 되어, 상기 색간섭 보완층은 상기 기재층의 표면에 포함된 요철면에 상응하는 요철면을 포함하도록 형성될 수 있다.
그에 따라, 상기 기재층의 표면이 요철면을 포함하는 경우 상기 기재층 및 상기 색간섭 보완층이 접하는 각각의 면은 서로 상반되는 형상의 요철면을 포함함으로써 일면이 다른 일면에 밀착하여 순응할 수 있다.
또한, 그에 따라 상기 색간섭 보완층이 요철면을 포함하는 경우 상기 인쇄층을 형성하는 단계에서, 상기 인쇄층은 상기 잉크 조성물을 상기 색간섭 보완층의 표면을 따라 도포하고 경화시켜 형성하게 되어, 상기 인쇄층은 상기 색간섭 보완층의 표면에 포함된 요철면에 상응하는 요철면을 포함하도록 형성될 수 있다.
그에 따라 결과적으로 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 기재층의 표면이 요철면을 포함하는 경우 상기 색간섭 보완층 및 상기 인쇄층이 접하는 각각의 면은 서로 상반되는 형상의 요철면을 포함함으로써 일면이 다른 일면에 밀착하여 순응할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 인쇄층은 상기 기재층과 서로 상이한 색상을 나타내도록 형성하고, 상기 기재층의 상부 중 일부에 상기 색간섭 보완층 및 상기 인쇄층을 포함하고, 상기 기재층의 다른 일부에는 상기 색간섭 보완층 및 상기 인쇄층을 포함하지 않도록 형성할 수 있다.
그에 따라, 상기 차량용 내장재의 외관에서 상기 인쇄층이 형성된 부분과 상기 인쇄층이 형성되지 않은 부분이 서로 다른 색상을 나타낼 수 있으므로 상기 기재층의 표면에 전체적으로 상기 인쇄층을 형성하지 않아 보다 적은 색상의 잉크를 사용하면서도 다채로운 장식 효과를 구현할 수 있다.
상기 제조방법에서, 상기 인쇄층 상에 유광 코팅, 무광 코팅 또는 이들 모두를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 그에 따라 상기 잉크층이 형성된 성형물의 표면을 충분히 보호할 수 있으면서 유광 또는 무광 효과를 부여할 수 있다.
상기 유광 코팅 또는 상기 무광 코팅은 예를 들어 (메트)아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 불소수지 수지 등의 베이스 수지, 유광제나 소광제, 난연제, 발수제, 대전방지제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 코팅 조성물을 코팅하여 수행될 수 있다.
상기 유광 코팅 또는 상기 무광 코팅은 예를 들어, 그라비아(gravure) 코팅법, 슬롯 다이(slot die) 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 바 코팅법, 침적 코팅법 등의 방법을 사용하여 수행할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 무광 코팅은 무광 코팅용 조성물을 도포 및 경화시켜 형성할 수 있다. 상기 무광 코팅용 조성물은 예를 들어, 아크릴 변성 폴리우레탄 폴리올 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 수지, 소광제, 경화제, 왁스, 희석제 등을 포함할 수 있고, 상기 소광제는 SiO2 비드, TiO2 비드, ZnO 비드, 폴리메틸 메타아크릴레이트 비드, 유리 비드, 테프론 비드 등을 포함할 수 있고, 상기 왁스는 파라핀 왁스, 칸델릴라 왁스, 합성왁스 등을 포함할 수 있고, 상기 경화제는 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐 메탄 디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI) 등을 포함할 수 있으며, 상기 희석제는 메틸에틸케톤(MEK), 에틸아세테이트(EAc), 이소프로필알콜(IPA) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
상기 유광 코팅은 상기 무광 코팅과 동일한 방법으로 형성할 수 있고, 이들의 경화 조건은 발명의 목적 및 용도에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 특별히 제한되지 아니한다.
상기 유광 코팅용 조성물은 상기 무광 코팅용 조성물과 비교하여 소광제 및 왁스를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 차량용 내장재의 제조방법에 따라 제조된 차량용 내장재를 제공한다.
상기 차량용 내장재는 예를 들어, 기재층; 하나 이상의 프라이머층; 및 인쇄층이 적층된 구조를 포함할 수 있고, 또한 예를 들어, 상기 프라이머층 및 상기 인쇄층 사이에 하나 이상의 색간섭 보완층을 더 포함할 수 있다. 상기 기재층, 상기 프라이머층, 상기 색간섭 보완층 및 상기 인쇄층 각각은 일 구현예에서 전술한 바와 같다.
상기 기재층은 평면, 요철면, 또는 이들 모두를 포함하는 성형물을 포함하거나 또는 상기 성형물일 수 있다. 도 2는 상기 기재층이 요철면을 포함하는 경우 상기 차량용 내장재의 일 단면을 개략적으로 나타낸다.
상기 프라이머층은 이의 평균 두께가 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있고, 상기 프라이머층이 복수로 포함되는 경우 복수의 프라이머층들의 두께를 합한 총 두께는 약 0.1㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다.
또한, 상기 색간섭 보완층은 이의 평균 두께가 약 0.1㎛ 내지 50㎛일 수 있고, 상기 색간섭 보완층이 복수로 포함되는 경우 복수의 색간섭 보완층들의 두께를 합한 총 두께는 약 0.1㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다.
또한, 상기 차량용 내장재는 상기 인쇄층 상에 코팅층을 더 포함할 수 있고, 상기 코팅층은 유광 모팅, 무광 코팅 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 예를 들어, 약 0.5㎛ 내지 약 20㎛일 수 있고, 바람직하게는 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다.
상기 차량용 내장재는 우수한 인쇄 정밀도, 우수한 작업성, 및 우수한 경제성을 구현할 수 있어, 원하는 무늬를 높은 해상도로 구현할 수 있으므로 고객의 니즈에 부합하는 다양한 실내 분위기를 조성할 수 있으면서도 상기 색간섭 보완층을 형성하여 상기 기재층의 고유 색상으로 인해 발생하는 색간섭 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 자동차용 내장재는 예를 들어, 자동차용 내장재일 수 있고, 구체적으로는 센터페시아, 도어트림, 가니쉬(garnish), 콘솔박스, 암레스트, 또는 스티어링 휠일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 자동차용 내장재에 적용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하고, 이로써 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예
실시예 1
폴리카보네이트 수지, 아크로니트릴부타디엔스틸렌 수지, 및 흑색 안료를 포함하는 성형 조성물을 준비한 후, 이어서, 금속 재질의 사출 금형에 상기 수지 조성물을 주입하고 약 230℃ 내지 약 260℃의 온도 및 약 100kgf/cm2 내지 약 150kgf/cm2의 압력 조건 하에서 사출 성형하여 성형물을 형성함으로써 기재층을 형성하였고, 이때 상기 기재층의 양 표면은 평면 형상으로 이루어졌다.
상기 기재층의 상부면 상에 프라이머층 형성용 조성물을 스프레이 코팅법에 의해 도포하고 60℃의 온도 및 20분의 시간 조건 하에서 건조시킴으로써 1~30㎛ 두께의 프라이머층을 형성하였다.
이어서, 상기 프라이머층의 상부면 상에 보완층 형성용 조성물을 도포하고, 실온에서 5~30분 동안 경화시켜 1~30㎛ 평균 두께의 색간섭 보완층을 형성하였다.
이어서, 상기 색간섭 보완층의 상부면 상에 블랭킷(일본 슈호사 제작)을 사용하여 직접 인쇄를 수행하여, 0.1~20㎛ 두께의 인쇄층을 형성하였다. 또한, 이어서, 상기 인쇄층이 형성된 성형물의 표면 상에 무광 코팅을 수행하여 0.5~20㎛ 두께의 코팅층을 형성함으로써 차량의 내장재를 제조하였다.
실시예 2
상기 기재층의 전체 표면 중 약 60%의 표면이 요철 형상을 포함하도록 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법에 따라 차량용 내장재를 제조하였다.
이때, 상기 요철 형상은 볼록부 및 오목부를 포함하고, 상기 볼록부의 폭이 상기 오목부의 폭보다 큰 것을 전제로 오목부의 폭은 약 5mm 내지 약 20mm이고 깊이가 약 0.1mm 내지 약 5mm이며, 볼록부의 폭은 약 5.0mm 내지 약 20mm이고 높이가 약 0.1mm 내지 약 10mm이며, 피치(pitch)는 약 0.1mm 내지 약 10mm인 범위 내에서 형성되었다.
비교예 1 (프라이머층을 포함하지 않음)
프라이머층을 포함하지 않고, 기재층 상에 바로 색간섭 보완층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 차량의 내장재를 제조하였다.
비교예 1 (색간섭 보완층을 포함하지 않음)
색간섭 보완층을 포함하지 않고, 프라이머층 상에 바로 인쇄층을 형성하였으며, 상기 기재층의 표면에 포함된 요철면에 있어서 볼록부의 폭이 오목부의 폭보다 좁게 형성된 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 조건 및 방법으로 차량의 내장재를 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1, 2 및 상기 비교예 1, 2에 따른 차량용 내장재의 물성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
평가 방법
실험예 1: 층간 부착력 및 내습성
측정방법: 상기 실시예 1, 2 및 상기 비교예 1, 2에 따른 차량용 내장재를 항온항습 챔버에 넣어 50℃의 온도 및, RH 95%의 습도 하에서 170 시간 동안 방치한 후 꺼내어 각 층들이 서로 박리된 부분이 있는지 여부를 육안으로 관찰하였다.
그에 따라, 박리가 발생한 부분이 있는 경우 층간 부착력 및 내습성이 열등한 것으로 평가하여 “Χ”로 표시하고, 박리가 발생한 부분이 없는 경우 층간 부착력 및 내습성이 우수한 것으로 평가하여 “○”로 표시하였다.
실험예 2: 색간섭 현상
측정방법: 상기 실시예 1, 2 및 상기 비교예 1, 2에 따른 차량용 내장재에 있어서, 각 인쇄층의 외관 색상을 루페(Peak, 816) 및 육안으로 각각 관찰하여, 어느 한 경우라도 기재층의 흑색 색상에 의해 인쇄층의 본래의 색상이 제대로 구현되지 못한 경우 색간섭 현상이 발생한 것으로 “○”로 표시하고, 인쇄층의 본래의 색상이 제대로 구현된 경우 색간섭 현상이 발생하지 않은 것으로 “Ⅹ”로 표시하였다.
실험예 3: 외관 평가
측정방법: 상기 실시예 2 및 상기 비교예 2에 따른 차량용 내장재에 대하여 인쇄층의 외관을 루페(Peak, 816)로 관찰하여 상대적으로 인쇄 정밀도가 높은 경우, 예를 들어, 잉크가 번지지 않고 선명하게 본래의 위치에 안정적으로 전사된 경우를 우수한 것으로 평가하여 “○”로 표시하고, 상대적으로 인쇄 정밀도가 낮은 경우, 예를 들어, 잉크가 번지거나, 제대로 전사되지 않은 경우를 열등한 것으로 평가하여 “Ⅹ”로 표시하였다.
층간 부착력 및 내습성 색간섭 현상
발생 여부		 외관 평가
실시예1 ○ Ⅹ -
실시예2 ○ Ⅹ ○
비교예1 Ⅹ ○ -
비교예2 Ⅹ Ⅹ Ⅹ
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1, 2에 따른 차량용 내장재는 층간 부착력 및 내습성이 우수함과 동시에 색간섭 현상이 발생하지 않아 원하는 색감이 구현됨을 명확히 확인하였다.
반면, 비교예 1 및 2에 따른 차량용 내장재는 박리가 발생하여 층간 부착력 및 내습성이 열등하고, 특히 비교예 1의 경우 색간섭 현상이 발생하였음을 명확히 확인하였다.
한편, 실시예 2에 따른 차량용 내장재의 인쇄층은 또한, 인쇄시 잉크가 번지지 않고, 안정적으로 전사되어 인쇄 정밀도가 우수하여 원하는 이미지를 높은 해상도로 구현할 수 있으면서 질감이 효과적으로 표현될 수 있었다.
반면, 비교에 2에 따른 차량용 내장재의 인쇄층은 잉크가 번지거나 제대로 전사되지 않아 이미지의 해상도가 낮으면서 인위적인 분위기를 조성할 수 밖에 없었다.
100: 차량용 내장재
110: 인쇄층 120: 색간섭 보완층 130: 기재층 140: 코팅층
d: 인쇄층의 두께 P: 요철 형상의 피치
W1: 볼록부의 폭 W2: 오목부의 폭
H1: 오목부의 깊이 H2: 볼록부의 높이

Claims (16)

  1. 기재층을 형성하는 단계;
    프라이머층을 형성하는 단계; 및
    소정의 블랭킷(blanket)을 이용하여 인쇄층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 차량용 내장재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재층 및 상기 프라이머층을 순차적으로 형성하고, 상기 프라이머층 상에 색간섭 보완층을 형성하는 단계;를 더 포함하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 색간섭 보완층을 형성하는 단계에서, (메트)아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 폴리올, 아마인유(linseed oil)계 수지, 니트로셀룰로오스(nitro-cellulose) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 바인더가 함유된 보완층 형성용 조성물을 상기 프라이머층 상에 도포 및 경화시켜 상기 색간섭 보완층을 형성하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층의 두께는 0.1㎛ 내지 50㎛로 형성하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보완층 형성용 조성물은 착색제(coloring agent), 체질 안료(extender pigment), 경화제, 산화방지제, 용제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 색간섭 보완층의 평균 두께는 0.1㎛ 내지 50㎛ 로 형성하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 평면, 요철면, 또는 이들 모두를 포함하는 성형물을 포함하거나 또는 상기 성형물인
    차량용 내장재의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기재층의 표면이 요철면을 포함하는 경우 상기 요철면은 오목부 및 볼록부를 포함하고, 상기 볼록부의 폭이 상기 오목부의 폭보다 동일하거나 큰
    차량용 내장재의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    열가소성 수지, 열경화성 수지, 용제, 무기 충전제, 기타 첨가제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 2 이상을 혼합하여 수지 조성물을 준비하고, 이를 사출 성형하여 상기 성형물을 형성하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄층을 형성하는 단계에서, 소정의 인쇄 원판에 잉크를 도포하고, 상기 잉크가 도포된 인쇄 원판에 상기 블랭킷을 눌렀다가 떼어내면서 상기 잉크를 상기 블랭킷에 전사시키고, 이어서 상기 잉크가 전사된 블랭킷을 상기 색간섭 보완층의 표면에 눌렀다가 떼어내면서 상기 잉크를 상기 색간섭 보완층의 표면에 전사시켜 인쇄를 수행하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    광경화형 수지, 안료, 첨가제, 용제 착색제, 광개시제, 점착부여제, 커플링제, 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 이상을 혼합하여 상기 잉크를 준비하고, 상기 잉크를 상기 인쇄 원판에 도포하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄층 상에 유광 코팅, 무광 코팅 또는 이들 모두를 수행하는 단계;를 더 포함하는
    차량용 내장재의 제조방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 차량용 내장재의 제조방법에 따라 제조된 차량용 내장재.
  14. 제13항에 있어서,
    기재층; 하나 이상의 프라이머층; 및 인쇄층이 적층된 구조를 포함하는
    차량용 내장재.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프라이머층 및 상기 인쇄층 사이에 하나 이상의 색간섭 보완층을 더 포함하는
    차량용 내장재.
  16. 제13항에 있어서,
    센터페시아, 도어트림 가니쉬(garnish), 콘솔박스, 암레스트 또는, 스티어링 휠인 차량용 내장재.
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