KR20200008924A - 입체적 패턴을 포함하는 데코필름 및 데코필름의 제조 방법 - Google Patents

입체적 패턴을 포함하는 데코필름 및 데코필름의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 데코필름의 제조 방법은 i) 제1조절부; ii) 제2조절부; 그리고 iii) 상기 제2조절부의 일면 상에 위치하며 표면에 입체적 무늬를 갖는 무늬층;을 마련하고, 상기 제1조절부와 상기 무늬층 사이에 필름을 위치시키는 적층단계; 및 상기 제1조절부, 상기 제2조절부 또는 이들 모두의 온도를 조절하는 것을 포함하는 조절과정을 통해 상기 무늬층의 입체적 무늬를 상기 필름의 일면으로 전사시켜 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름을 형성하는 전사단계;를 포함하며, 상기 필름을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하인 입체적 패턴을 갖는 필름을 제조한다.

Description

입체적 패턴을 포함하는 데코필름 및 데코필름의 제조 방법{DECORATION FILM WITH EMBOSSING DESIGN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름, 이의 제조 방법 등에 관한 것이다.
일반적으로 각종 건축용 내장재로 널리 사용되고 있는 목재패널의 경우, 미감을 향상시키고 또한 그 사용수명을 연장할 목적으로 상기 목재패널을 이루는 파티클 보드, MDF 등의 소재의 외면에 다양한 형태의 장식용 시트지를 접착하여 적용하고 있다. 이러한 장식용 시트지는 다양한 형태의 목재 질감을 얻을 수 있도록 하고, 제품의 미감과 완성도를 향상시키며, 소재의 단점을 보완하는 역할을 하기도 한다.
장식용 시트지로 사용되는 데코시트나 데코필름은 기존의 단순하고 평면적인 표면 디자인에서 시트의 표면에 입체적으로 돌출된 패턴들을 원하는 모양대로 쉽게 형성할 수 있도록 함으로써 표면의 엠보싱 효과에 의해 독창적이고 참신한 입체적 미감을 창출할 수 있는 새로운 타입의 제품으로의 트렌드가 있다.
데코시트는 기존에는 PVC(Polyvinyl Chloride)가 사용되고 있었으나, 재활용이 어렵고 폐기 시 유해 가스가 발생할 가능성이 크다는 등 비친환경적인 특성이 있기에 PVC를 대체하는 소재에 대한 요구가 크다.
국내등록특허 제10-0695375호, 2007년 3월 15일 공고 일본등록특허 제4688282호, 2011년 2월 25일 공고
본 발명의 목적은 입체적 패턴이 잘 형성되고, 형성된 입체적 패턴이 가혹 조건 후에도 잘 유지되는 내후성이 우수한 입체표면을 갖는 데코필름, 이의 제조 방법 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데코필름의 제조 방법은, i) 제1조절부; ii) 제2조절부; 그리고 iii) 상기 제2조절부의 일면 상에 위치하며 표면에 입체적 무늬를 갖는 무늬층;을 마련하고, 상기 제1조절부와 상기 무늬층 사이에 필름을 위치시키는 적층단계; 및 상기 제1조절부, 상기 제2조절부 또는 이들 모두의 온도를 조절하는 것을 포함하는 조절과정을 통해 상기 무늬층의 입체적 무늬를 상기 필름의 일면으로 전사시켜 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름을 형성하는 전사단계;를 포함한다.
상기 데코필름은 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하일 수 있다.
상기 조절과정에서 상기 필름의 평균온도(Tmean, ℃)는 아래 식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[식 1]
Ftg + 15 ≤Tmean≤ Ftg + 80
상기 식 1에서 Ftg은 상기 필름의 유리전이온도(℃)이다.
상기 조절과정은 i) 상기 무늬층과 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도(Tc1, ℃)가 아래 식 2에 따른 조건을 만족하게 조절하는 과정일 수 있다.
[식 2]
53 < (Tc1- Ftg) ≤ 80
상기 식 2에서 Ftg은 상기 필름의 유리전이온도(℃)이다.
상기 전사단계에서 상기 무늬층의 온도는 상기 제1조절부의 온도보다 높게 설정될 수 있다.
상기 제1조절부는 상기 필름과 접하는 제1압력분산층 및 상기 제1압력분산층 상에 위치하는 제1온도조절부를 포함할 수 있다.
상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측은 상기 제1압력분산층일 수 있다.
상기 무늬층 일면의 일부 또는 전부는 평균 조도(Ra)가 1 내지 15 um의 입체적 무늬를 포함할 수 있다.
상기 조절과정에서 상기 입체적 무늬의 60 내지 99%가 상기 필름의 입체적 패턴으로 전사될 수 있다.
상기 필름은 유리전이온도가 75 내지 85 ℃인 폴리에스테르 층을 적어도 일면에 포함할 수 있다.
상기 조절과정은 i) 상기 무늬층과 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도가 133 ℃ 초과로 조절되는 과정일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 데코필름은 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름으로, 상기 데코필름을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss, %) 값의 차이가 7 이하일 수 있다.
상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss, %) 값이 10 이상일 수 있다.
상기 입체표면은 평균 조도(Ra)가 0.5 내지 15 um일 수 있다.
상기 입체표면은 비결정질 고분자층 상에 위치할 수 있다.
상기 데코필름은 상기 입체표면이 위치하는 폴리에스테르 층을 적어도 일면의 일부 또는 전부에 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 층은 공중합 폴리에스테르 층으로, 디카르복실산 반복단위와 디올 반복단위를 포함하며 상기 디올 반복단위로 네오펜틸글리콜 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 내장재는, 패널 및 데코시트를 포함하고, 상기 데코시트는 상기 패널의 일부 또는 전부를 감싸는 것으로 위에서 설명한 데코필름이다.
상기 내장재는 건축용 내장재로 적용될 수 있다.
본 발명의 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름, 이의 제조 방법 등은 필름에 엠보 무늬를 잘 형성하면서 그 무늬가 쉽게 무너지지 않고 잘 유지되는 특성을 갖는 것으로, 특히 가혹조건의 내후성 테스트 후에도 필름의 표면 상에 형성된 입체적인 패턴이 잘 유지되는 데코필름과 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데코필름의 제조 방법 중 적층단계에서 형성되는 적층체를 설명하는 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "~"계는, 화합물 내에 "~"에 해당하는 화합물 또는 "~"의 유도체를 포함하는 것을 의미하는 것일 수 있다. "유도체"는 특정 화합물을 모체로, 작용기의 도입, 산화, 환원, 원자의 치환 등등 모체의 구조와 성질을 변하지 않는 한도에서 변한 화합물을 의미한다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 발명에서 A 값과 B 값의 차이라는 의미는 특별한 설명이 없으면 절대값을 의미한다. 즉, A 보다 B가 작은 값이 더라도 A와 B의 차이는 B와 A의 차이와 동일하게 양수인 값으로 표시한다.
본 발명의 발명자들은 데코필름으로 적용되는 필름에서 요철이 있는 입체적 패턴 형성 시 형성된 패턴이 점차 무너지는 현상이 일부 발생한다는 문제점을 확인하고, 이러한 무너짐 현상이 없는 입체표면을 갖는 데코필름에 대한 연구를 지속하던 중, 입체적 패턴 형성 과정에서 온도 등의 조건을 제어하여 이렇게 패턴이 무너지는 현상을 완화시킬 수 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성했다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데코필름의 제조 방법에서 형성하는 적층체를 설명하는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데코필름의 제조 방법은 i) 제1조절부(200); ii) 제2조절부(300); 그리고 iii) 상기 제2조절부(300)의 일면 상에 위치하며 표면에 입체적 무늬를 갖는 무늬층(20);을 마련하고, 상기 제1조절부(200)와 상기 무늬층(20) 사이에 필름(10)을 위치시키는 적층단계; 및 상기 제1조절부(200), 상기 제2조절부(300) 또는 이들 모두의 온도를 조절하는 것을 포함하는 조절과정을 통해 상기 무늬층(20)의 입체적 무늬를 상기 필름(10)의 일면으로 전사시켜 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름(10)을 형성하는 전사단계;를 포함한다.
이하에서, 상기 무늬층(20)과 상기 필름(10)을 동시에 부를 때, 편의상 적층체(100)라 칭한다.
상기 무늬층(20)은 표면에 엠보 무늬를 가져서 엠보 무늬를 필름(10)으로 전사할 목적으로 적용되는 것이라면 것이 라면 제한없이 적용 가능하다. 구체적으로 상기 무늬층(20)은 판상의 엠보플레이트가 적용될 수 있다.
상기 적층단계에서 상기 필름(10)의 일면은 상기 무늬층(20)의 입체적 무늬와 실질적으로 맞닿도록 위치시키는 것이 좋다.
또한, 상기 적층단계와 상기 전사단계는 시차를 두고 진행될 수도 있지만, 공정 효율성 등을 고려하면 실질적으로 거의 동시에 진행될 수 있다.
상기 조절과정은 상기 적층단계 이후에 진행될 수 있으나, 상기 적층단계 이전에 목표 온도로 승온된 후 그 온도가 유지되도록 조절되는 과정으로 진행될 수도 있다.
상기 데코필름의 제조 방법은, 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건의 전과 후에 상기 입체적 패턴에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하인 입체표면을 갖는 데코필름(10)을 제조한다.
상기 적층단계의 적층체(100)는 무늬층(20) 상에 위치하는 상기 필름(10)의 일면으로 상기 무늬층(20)이 갖는 입체적 무늬를 전사하기 위해 구성한다.
상기 적층체(100)는 상기 필름(10)과 상기 필름의 일면 상에 위치하는 상기 무늬층(20)을 포함하며, 상기 적층체(100)의 일면, 구체적으로 상기 필름(10)의 타면 상에는 제1조절부(200)가 위치한다.
또한, 상기 적층체(100)의 타면, 구체적으로 상기 무늬층(20)의 타면 상에는 제2조절부(300)가 위치한다.
상기 제1조절부(200)는 상기 필름(10)과 접하는 제1압력분산층(30, 제1내열탄성층) 및 상기 제1압력분산층(30) 상에 위치하는 제1온도조절부(50)를 포함할 수 있다.
상기 제2조절부(300)는 상기 무늬층(20)의 타면 상에 위치하는 제2압력분산층(35, 제2내열탄성층)과 상기 제2압력분산층(35) 상에 위치하는 제2온도조절부(55)를 포함할 수 있다.
상기 제1압력분산층(30)과 상기 제2압력분산층(35)은 각각 독립적으로 고무와 같은 탄성 소재를 포함하는 압력분산층이 적용될 수 있다.
상기 배치는 적층 방법이라면 제한 없이 적용 가능하다.
상기 전사단계는 가온 및/또는 가압의 방법으로 상기 필름(10)의 적어도 일면에 상기 무늬층(20)이 갖는 입체적 무늬를 전사한다. 이때 전사는 무늬층(20)의 입체적인 무늬에 대응되는 무늬가 상기 필름(10)의 적어도 일면에 입체적 패턴으로 형성되는 것을 의미한다.
상기 조절과정에서 상기 필름(10)의 평균온도(Tmean, ℃)는 아래 식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[식 1]
Ftg + 15 ≤Tmean≤ Ftg + 80
상기 식 1에서 Ftg은 상기 필름의 유리전이온도(℃)이다.
상기 조절과정에서 상기 필름(10)의 평균온도(Tmean, ℃)는 상기 필름(10)의 유리전이온도(℃)보다 15 ℃ 내지 80 ℃ 높을 수 있다. 구체적으로, 상기 필름(10)의 유리전이온도(℃)보다 20 ℃ 내지 80 ℃ 높을 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 필름의 유리전이온도(℃)보다 50 ℃ 내지 80 ℃ 높을 수 있다.
무늬층(20)의 입체적 무늬가 필름(10)으로 전사되기 위해서는, 필름의 표면에 최소한의 유동성을 부여할 필요가 있다. 이를 위하여 상기 전사단계에서 필름(10)은 위에서 설명한 온도를 갖도록 조절될 수 있다. 이렇게, 상기 조절단계에서 상기 필름(10)의 평균 온도를 상기 범위로 조절하는 경우 입체적 무늬의 전사가 보다 효율적으로 진행될 수 있다.
상기 필름(10)이 유리전이온도가 80 ℃인 공중합 폴리에스테르 필름인 경우, 상기 조절과정에서 상기 필름(10)의 평균온도는 95 내지 160 ℃일 수 있다. 구체적으로, 상기 필름(10)이 유리전이온도가 80 ℃인 공중합 폴리에스테르 필름인 경우, 상기 조절과정에서 상기 필름(10)의 평균온도는 100 내지 150 ℃일 수 있으며, 130 내지 150 ℃일 수 있다.
이러한 온도범위로 상기 필름(10)의 온도가 유지되면서 상기 전사과정이 진행되는 경우, 필름(10)의 뒤틀어짐이나 늘어짐 여부, 광택의 균일도, 광택도 높고 낮음 등을 고려해 평가하는 외관 평가 결과가 보통 또는 우수인 좋은 품질의 필름을 제조할 수 있다.
상기 조절과정은 i) 상기 무늬층(20)과 ii) 상기 제1조절부(200) 중 상기 필름(10)과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도(Tc1, ℃)가 아래 식 2에 따른 조건을 만족하게 조절하는 과정일 수 있다.
[식 2]
53 < (Tc1- Ftg) ≤ 80
상기 식 2에서 Ftg은 상기 필름(10)의 유리전이온도(℃)이다.
구체적으로, 상기 i) 상기 무늬층(20)과 ii) 상기 제1조절부(200) 중 상기 필름(10)과 접하는 일측, 중에서 온도가 높은 것의 온도(Tc1, ℃)는 53 ℃ 초과 80 ℃ 이하일 수 있고, 54 내지 80 ℃일 수 있으며, 55 내지 70 ℃일 수 있다.
이러한 온도범위로 온도를 조절하며 상기 조절과정이 진행되는 경우, 형성된 데코필름(10)의 입체적 패턴의 내후성이 보다 우수할 수 있다.
또한, 상기 i) 상기 무늬층(20)과 ii) 상기 제1조절부(200) 중 상기 필름(10)과 접하는 일측, 중에서 온도가 낮은 것(Tc2, ℃)의 온도는 상기 Tc1의 온도보다 낮게 조절될 수 있다. 구체적으로 상기 Tc2과 상기 Tc1의 온도 차이는 10 ℃ 이상일 수 있고, 10 내지 100 ℃일 수 있으며, 15 내지 95 ℃일 수 있다.
이러한 제조방법을 적용하여 제조된 데코필름(10)의 입체적 패턴이 보다 우수한 내후성을 갖는 이유는, 상기 조절과정에서 상기 필름(10) 상하부의 공정온도의 차이로 인해 필름(10)의 상하부의 수지 유동성에 차이를 유도할 수 있으며, 이러한 차이가 형성된 입체적 패턴의 내후성에 영향을 미치기 때문으로 생각된다.
상기 필름(10)은 공중합 폴리에스테르 필름으로 유리전이온도가 75 내지 85 ℃인 것일 수 있다.
상기 필름(10)으로 유리전이온도가 80 ℃인 것이 적용되는 경우, 상기 무늬층(20)의 온도가 133.5 내지 150 ℃로 유지되거나, 상기 제1조절부(200)의 상기 필름(100)과 접하는 일측의 온도가 133.5 내지 150 ℃로 유지될 수 있다. 이러한 경우 무늬의 전사가 가능하며 동시에 보다 안정적으로 입체 무늬가 유지될 수 있다.
상기 전사단계에서, 상기 무늬층(20)의 온도가 133.5 내지 150 ℃인 경우 상기 제1조절부(200)의 상기 필름(10)과 접하는 일측의 온도는 50 ℃ 이상 133.5 ℃ 미만일 수 있다.
상기 전사단계에서, 상기 제1조절부(200)의 상기 필름(10)과 접하는 일측의 온도가 133.5 내지 150 ℃인 경우 상기 무늬층(20)의 온도는 50 ℃ 이상 133.5 ℃ 미만일 수 있다.
상기 무늬층(20)의 온도와 상기 제1조절부(200)의 상기 필름(10)과 접하는 일측의 온도는 그 차이가 10 ℃ 이상일 수 있고, 10 내지 100 ℃일 수 있으며, 20 내지 90 ℃일 수 있다.
이러한 경우 필름(10)의 일면과 타면이 다른 온도로 유지되면서 상기 조절과정이 진행되기 때문에, 전사된 입체적 패턴이 보다 가혹한 온도 조건에서도 우수한 내후성을 가질 수 있다.
상기 제1조절부(200)의 상기 필름(100)과 접하는 일측은 구체적으로 상기 제1압력분산층(30)일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1압력분산층(30)과 상기 무늬층(20)의 온도 차이는 10 내지 100 ℃일 수 있고, 20 내지 90 ℃일 수 있다. 이러한 범위에서 보다 무늬층의 무늬가 필름으로 절 전이될 수 있으며, 전이된 무늬가 보다 안정적으로 오래 우지될 수 있다.
상기 무늬층(20)과 상기 제2온도조절부(55)의 온도 차이는 14 내지 57 ℃일 수 있고, 22 내지 55 ℃일 수 있다. 이러한 경우 상기 무늬층(20)의 타면 상에 위치하는 제2압력분산층(35)에 의하여 압력이 무늬층(20) 전체적으로 잘 분산되며 동시에 온도도 실질적으로 균일하게 유지할 수 있다.
상기 전사단계에서 상기 무늬층(20)의 온도는 140 내지 150 ℃로 유지되거나, 상기 제1조절부(200)의 상기 필름(100)과 접하는 일측의 온도가 140 내지 150 ℃로 유지될 수 있다. 이러한 경우, 필름의 입체적인 무늬가 가혹조건 후에도 보다 잘 유지될 수 있다.
상기 전사단계는 가압 조건에서 진행될 수 있으며, 상기 가압은 5 내지 65 Mpa의 압력, 구체적으로 25 내지 55 Mpa이 적용될 수 있다. 이러한 경우 상기 무늬층(20)의 무늬가 잘 전사되면서도 필름의 강도 등에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
상기 전사단계에서 10 초 내지 10 분 동안 가압 상태가 유지될 수 있고, 30 내지 300초 동안 가압 상태가 유지될 수 있다. 이러한 시간 동안 가압을 유지하는 경우 보다 효율적으로 공정을 진행하면서 동시에 우수한 품질의 입체적 형상을 상기 필름에 형성할 수 있다.
상기 데코필름의 제조 방법을 적용하면, 상기 데코필름(10)을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하인 입체적 패턴을 갖는 데코필름(10)을 제조할 수 있고, 0.1 내지 7인 데코필름(10)을 제조할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 데코필름을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 5 이하일 수 있고, 3 이하일 수 있다.
입체적 무늬를 갖는 데코필름은 그 입체적 무늬가 잘 형성될 뿐만 아니라 잘 유지되어야 하는데, 일부 필름의 경우에는 온도, 시간 등의 조건에 따라서 그 무늬가 희미해지는 경우가 발생하기도 한다. 본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해결하며 동시에 외관도 우수한 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 전사단계에서 상기 무늬층(20)의 온도는 상기 제1조절부(200)의 온도보다 높게 적용될 수 있다. 상기 무늬층(20)의 온도가 더 높은 경우에 필름(10)의 그로스 값이 더 낮게 나타나는 경향을 보이는데, 이는 입체적 패턴이 더 잘 형성됨을 의미하는 것으로 해석된다.
상기 무늬층(20) 일면의 일부 또는 전부는 평균 조도(Ra)가 1 내지 15 um의 입체적 무늬를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절과정에서 상기 입체적 무늬의 60 내지 99%가 상기 필름의 입체적 패턴으로 전사될 수 있다. 이때, 전사율이란 상기 무늬층(20)의 입체적 무늬의 단위면적당 평균 조도(Ra)와 상기 단위면적에 대응되는 데코필름(10) 표면의 입체적 패턴의 단위면적에서 측정한 평균 조도(Ra)값의 비율을 의미한다.
상기 필름은 유리전이온도가 75 내지 85 ℃인 폴리에스테르 층을 적어도 일면의 일부 또는 전부에 포함할 수 있다. 상기 폴리에스테르 층은 위의 무늬층의 입체적 무늬와 맞닿도록 위치한 상태에서 상기 전사단계가 진행될 수 있다.
상기 조절과정은 i) 상기 무늬층과 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도가 133 ℃ 초과로 조절되는 과정일 수 있고, 133.5 ℃ 이상을 조절되는 과정일 수 있으며, 134 ℃ 이상으로 조절되는 과정이 수 있다. 이러한 범위로 상기 조절과정을 진행하는 경우, 상기 필름(10)이 입체적 무늬 전사와 전사된 패턴이 우수한 내후성을 갖기 위해 필요한 최소한의 온도 조건을 만족할 수 있다.
상기 데코필름(10)은 상기 입체표면이 형성된 비결정질 고분자층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 데코필름(10)은 위에서 설명한 전사과정에도 불구하고 필름의 고분자층이 비결정질 특성을 유지할 수 있다.
상기 비결정질 고분자층은 고분자층 내에 비결정질 성분을 50 중량% 이상으로 포함할 수 있고, 50 내지 99 %로 포함할 수 있으며, 60 내지 70 중량%로 포함할 수 있다. 상기 비결정질 고분자층의 잔여 부분에는 결정질 성분이 포함될 수 있다.
상기 데코필름(10)은 PVC(Polyvinyl Chloride)층, PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)층 및 공중합 폴리에스테르 층으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 층을 1층 이상 포함할 수 있고, 상기 층이 상기 데코필름(10) 입체적 패턴이 위치하는 일면에 위치하도록 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로 상기 데코필름(10)은 폴리에스테르 층이 상기 일면에 노출되도록 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 무늬층(20)의 무늬가 상기 폴리에스테르 층에 전사된다. 상기 폴리에스테르 층에 대한 구체적인 설명은 이하에서 하는 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 데코필름(10)은 입체적 패턴을 일면의 일부 또는 전부에 갖는 데코필름(10)으로, 상기 데코필름(10)을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하이다.
구체적으로 상기 데코필름(10)을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 0.1 내지 7일 수 있고, 5 이하일 수 있으며, 3 이하일 수 있다.
이러한 특징을 갖는 데코필름(10)은 가혹한 온도 조건 하에서도 형성된 입체적 무늬가 무너지지 않고 잘 유지될 수 있으며 내후성이 우수하다.
상기 데코필름(10)은 60˚ 그로스(Gloss) 값이 10 이상일 수 있고, 10 내지 200 일 수 있다. 이때, 60˚ 그로스(Gloss) 값은 가혹조건을 거치기 전의 값을 의미한다.
상기 데코필름(10)은 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 후에 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값이 10 이상일 수 있고, 12 이상일 수 있으며, 12 내지 130일 수 있다. 이러한 값은 가혹조건 후에도 입체적 무늬에 변화가 크지 않다는 것을 의미한다.
상기 입체적 패턴은 평균 조도(Ra)가 0.5 내지 15 um일 수 있다. 이러한 평균 조도는 무늬층의 무늬가 잘 전사되었음을 의미한다.
상기 데코필름(10)은, PVC(Polyvinyl Chloride)층, PETG(Polyethylene Terephthalate Glycol)층 및 공중합 폴리에스테르 층으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 층을 1층 이상 포함할 수 있고, 상기 층이 상기 데코필름(10) 입체적 패턴이 위치하는 일면에 위치하도록 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로 상기 데코필름(10)은 폴리에스테르 층이 상기 일면에 노출되도록 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 무늬층(20)의 무늬가 상기 폴리에스테르 층에 전사된다.
상기 폴리에스테르 층은, 공중합 폴리에스테르 층일 수 있고, 디카르복실산 반복단위와 디올 반복단위를 포함하며 상기 디올 반복단위로 네오펜틸글리콜 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
상기 공중합 폴리에스테르 층은 디카르복실산계 화합물과 디올계 화합물을 단량체로 적용해 중합하여 형성된 층일 수 있다. 구체적으로, 상기 공중합 폴리에스테르 층은 디카르복실산계 화합물과 디올계 화합물에서 유래된 반복 단위를 가질 수 있다. 또한, 상기 공중합 폴리에스테르 층은 3종 이상의 단량체가 중합되어 형성될 수 있다.
상기 디카르복실산계 화합물과 상기 디올계 화합물을 포함하는 공중합 폴리에스테르 층 형성용 조성물은 상기 디카르복실산계 화합물 1몰을 기준으로 상기 디올계 화합물을 1.05 내지 3 몰 비율로 포함할 수 있다. 상기 비율로 적용되는 경우, 에스테르 올리고머 합성을 위한 에스테르화 반응이 안정적으로 진행되어 충분한 에스테르 올리고머를 형성할 수 있다.
상기 디카르복실산계 화합물은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 사이클로헥산 디카르복실산, 숙신산, 글루타릭산, 오르토르탈산, 아디프산, 아젤라산, 세바식산, 데칸디카르복실산, 2,5-푸란디카르복실산, 2,5-티오펜디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 4,4’-비벤조산 및 이의 유도체, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
상기 디카르복실산계 화합물은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 사이클로헥산디카르복실산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함한다.
상기 디올계 화합물은 선형 또는 분지형의 지방족 디올, 방향족 디올 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 선형 또는 분지형의 지방족 디올은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 2,3-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,1-디메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2-에틸-3-메틸-1,5-헥산디올, 2-에틸-3-에틸-1,5-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 2-에틸-3-메틸-1,5-헵탄디올, 2-에틸-3-에틸-1,6-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 유도체 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
상기 선형 또는 분지형 지방족 디올을 포함하는 공중합 폴리에스테르 층 형성용 조성물을 이용하여 캘린더링 하여 필름 또는 시트를 제조할 경우, 패킹이 잘 이루어져, 필름 또는 시트의 내화학성 및 표면 강도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 디올 성분은 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 사이클로헥산디메탄올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 글리콜 성분을 포함할 수 있다.
더 구체적으로 상기 디올계 화합물은 상기 글리콜 성분으로 네오펜틸글리콜을 포함할 수 있다.
상기 디올계 화합물은 상기 디올계 화합물 전체를 기준으로, 20 내지 90 몰%로 네오펜틸글리콜을 포함할 수 있고, 30 내지 80 몰%의 네오펜틸글리콜을 포함할 수 있으며, 30 내지 60 몰%의 네오펜틸글리콜을 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 디올계 화합물에 네오펜틸글리콜을 포함하는 경우, 수지의 고유 점도 등이 적절한 범위로 설정되어 캘린더링 공정성을 더욱 향상시킬 수 있고, 제조된 필름의 색상, 기계성 물성 등도 향상시킬 수 있다.
상기 디올계 화합물은 상기 지환족 디올을 실질적으로 포함하지 않는다.
상기 지환족 디올은 예를 들어, 사이클로헥산디메탄올, 아이소소바이드, 2,2,4,4-테트라메틸-1,3-사이클로부탄디올 등이 있다. 상기 지환족 디올을 실질적으로 포함하지 않는 경우, 이하에서 설명하는 내충격제와 구조적으로 강하게 결합할 수 있어, 필름의 충격 강도 등을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 비결정성일 수 있다.
상기 데코필름(10)의 일면에 위치하는 층으로 상기 공중합 폴리에스테르 필름이 적용되는 경우, 재활용이 가능한 친환경적인 소재를 적용하면서 캘린더링 공정으로 제조가 가능한 공중합 폴리에스테르 필름을 형성할 수 있으며, 특히 위에서 설명한 데코필름의 제조 방법을 통해 필름에 내후성이 우수하고 외관이 수려한 입체적 패턴을 효율적인 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명이 또 다른 일 실시예에 따른 내장재(미도시)는 패널(미도시) 및 상기 패널의 일부 또는 전부를 감싸는 데코필름(10)을 포함하고, 상기 데코필름(10)으로는 위에서 설명한 입체적 패턴을 갖는 데코필름(10)이 적용된다.
상기 패널은 그 소재에는 재한이 없으나 예를 들어 목재 패널이 적용될 수 있고, 상기 목재패널은 건축용 내장재로 적용되는 목재패널이라면 적용 가능하며 그 종류, 형태, 크기 등에 제한되지 않는다. 상기 데코필름(10)에 대한 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 구체적인 기재를 생략한다.
상기 내장재는, 건축용 내장재 등을 포함하며, 위에서 설명한 입체적인 무늬를 갖는 데코필름(10)을 적용하여 외관이 수려하며 내후성이 우수한 필름으로 감싸진 내장재를 제공할 수 있으며, 보다 친환경적면서도 내후성이 우수한 내장재를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
1. 공중합 폴리에스테르 필름의 제조
디카르복실산 화합물과 디올 화합물을 포함하는 조성물을 에스테르 반응과 중축합 반응을 순차로 적용하여, 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 구체적으로, 상기 디카르복실산 화합물로 테레프탈산을 적용하였고, 상기 디올 화합물로 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 및 사이클로헥산디메탄올의 3종을 적용하였다. 상기 수지합성용 조성물은 디카르복실산: 디올의 몰비는 1:1.05 내지 3.0으로 적용하되, 상기 네오펜틸글리콜을 상기 디올 화합물 전체를 기준으로 20 내지 90 몰%로 적용하여 230 내지 270 ℃ 및 0.1 내지 3.0 kg/㎠ 조건에서 에스테르화 반응을 진행해 에스테르 올리고머를 형성하였다. 이렇게 형성된 에스테르 올리고머에 중축합 촉매, 안정제 등을 더 혼합하여 중축합 반응을 진행하고 폴리에스테르 수지를 제조했다.
상기 폴리에스테르 수지는 캘린더링 장비에 투입해 500 ㎛ 두께의 필름을 제조하였다. 이 공중합 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 75 내지 85 ℃이다.
2. 입체적 패턴의 전사
상부와 하부의 온도가 각각 조절 가능한 열 프레스 장비를 이용하여 입체적 무늬의 전사단계를 실시하였다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제1온도조절부(50), 내열 고무로 형성된 제1압력분산층, 위에서 제조한 필름(10), 무늬층(20), 내열 고무로 형성된 제2압력분산층(35), 및 제2온도조절부(55)가 순차로 적층되도록 배치하고 가압하여 무늬층의 입체적 무늬가 필름(10)의 일면에 형성되도록 가열가압하는 과정을 거쳤다.
상기 가압은 50 Mpa의 압력에서 90 초간 진행되었고, 온도는 아래 표 1와 2에 각각 표시된 것과 같이 제어되었다. 무늬층의 표면조도(Ra)는 3 um인 것을 적용했다.
3. 물성의 평가
60˚ 그로스(Gloss) 값은 니폰덴쇼쿠사의 VG2000 광택도계를 이용하여 측정하였다.
가혹조건 후에 측정하는 60˚ 그로스(Gloss) 값은 필름을 100 ℃의 분위기에서 10분간 방치하고, 실온 분위기에서 5 내지 10분 동안 안정화시킨 후 위와 동일한 방법으로 측정했다.
외관 평가는 육안으로 확인 시 필름의 뒤틀어짐 이나 늘어짐 등의 상태와 전체적인 광택의 균일도 및 광택도의 낮음을 기준으로 평가했다.
위의 평가 결과들은 아래 표 1과 2에 나누어 정리했다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2
제1온도조절부
온도 (1)		 30 70 70 170 170 30 30
제1압력분산층온도 (2) 88 110 80 146 147 45 47
필름전체 평균 온도 (3) 145 132 138 133 143 93 105
무늬층온도 (4) 147 135 146 58 125 95 115
제2온도조절층온도 (5) 170 150 170 30 70 110 130
온도차: (4)-(2)* 59 25 66 88 22 50 68
Tc1 온도** 147 135 146 146 147 95 115
Tc1-Ftg 온도*** 67 55 66 66 67 15 35
외관 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X ○
60˚ Gloss 10.3 10.3 10.7 11 10.6 60.6 29.2
100℃ 10분 후
60˚ Gloss		 12.7 13.7 12.8 13.5 12.9 90.3 46.3
△ 60˚ Gloss 2.4 3.4 2.1 2.5 2.3 29.7 17.1
비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9
제1온도조절부
온도 (1)		 30 70 70 110 110 130 150
제1압력분산층온도 (2) 51 83 69 95 98 114 133
필름전체 평균 온도 (3) 122 93 110 90 93 110 127
무늬층온도 (4) 133 98 116 60 83 95 51
제2온도조절층온도 (5) 150 110 130 30 70 70 30
온도차: (4)-(2)* 82 15 47 35 15 19 82
Tc1 온도 133 98 116 95 98 114 133
Tc1-Ftg 온도 53 18 26 15 18 34 53
외관 ○ △ ○ X △ ○ ○
60˚ Gloss 23.3 34.7 19 83.2 51.9 27.6 27.1
100℃ 10분 후
60˚ Gloss		 30.7 53.5 31.8 100.5 88.7 43.5 38.5
△ 60˚ Gloss 7.4 18.8 12.8 17.3 36.8 15.9 11.4
* 표 1과 표 2에서, 온도차는 절대값으로 표시함.
** Tc1의 온도는 i) 상기 무늬층과 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측인 제1압력분산층 중에서 그 온도가 높은 것의 온도
*** Ftg는 80 ℃를 적용하여 계산함.
상기 표 1과 표 2를 참고하면, 다양한 온도에서 무늬층의 엠보 무늬 전사를 실시한 결과, 상기 제1압력분산층과 상기 무늬층 중에서 어느 한 쪽의 무늬가 134 내지 150 ℃인 경우에 외관 평가가 가장 우수하게 나타났다. 이와 함께, 광택도 평가 결과에서도 위의 실시예에 해당하는 샘플들이 보다 낮은 광택도를 가져서 입체적 무늬의 전사가 잘 진행되었다는 점을 확인할 수 있었다.
이와 함께 가혹조건 전과 후의 광택도 변화값을 확인하면, 실시예의 경우가 2.1 내지 3.4의 범위로 평가되어 비교예의 경우보다 최소한 2배 이상 낮은 값을 나타냈으며, 이는 이러한 조건에서 입체적 패턴의 형성이 잘 될 뿐만 아니라 내후성 까지도 우수하다는 점을 보여주는 결과라 생각된다.
특히, 비교예 3과 비교예 9의 경우에는 무늬층과 제1압력분산층 중 어느 한 곳의 온도가 133 ℃로 적용되었음에도 135 ℃로 적용된 실시예 2와 비교하여 그 온도 차이는 크지 않았으나 광택도 차이 값(△ 60˚ Gloss)는 2배 이상 분명한 차이를 보인다는 점도 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 필름, 데코필름 20: 무늬층
30: 제1압력분산층 35: 제2압력분산층
50: 제1온도조절부 55: 제2온도조절부
100: 적층체 200: 제1조절부
300: 제2조절부

Claims (15)

  1. i) 제1조절부; ii) 제2조절부; 그리고 iii) 상기 제2조절부의 일면 상에 위치하며 표면에 입체적 무늬를 갖는 무늬층;을 마련하고, 상기 제1조절부와 상기 무늬층 사이에 필름을 위치시키는 적층단계; 및
    상기 제1조절부, 상기 제2조절부 또는 이들 모두의 온도를 조절하는 것을 포함하는 조절과정을 통해 상기 무늬층의 입체적 무늬를 상기 필름의 일면으로 전사시켜 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름을 형성하는 전사단계;를 포함하며,
    상기 데코필름은 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하인 것인, 데코필름의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절과정에서 상기 필름의 평균온도(Tmean, ℃)는 아래 식 1의 조건을 만족하는 것인, 데코필름의 제조 방법;
    [식 1]
    Ftg + 15 ≤Tmean≤ Ftg + 80
    상기 식 1에서 Ftg은 상기 필름의 유리전이온도(℃)이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조절과정은 i) 상기 무늬층,과 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도(Tc1, ℃)가 아래 식 2에 따른 조건을 만족하게 조절하는 과정인, 데코필름의 제조 방법.
    [식 2]
    53 < (Tc1- Ftg) ≤ 80
    상기 식 2에서 Ftg은 상기 필름의 유리전이온도(℃)이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전사단계에서 상기 무늬층의 온도는 상기 제1조절부의 온도보다 높은, 데코필름의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1조절부는 상기 필름과 접하는 제1압력분산층 및 상기 제1압력분산층 상에 위치하는 제1온도조절부를 포함하며,
    상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측은 상기 제1압력분산층인, 데코필름의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무늬층 일면의 일부 또는 전부는 평균 조도(Ra)가 1 내지 15 um의 입체적 무늬를 포함하고, 상기 조절과정에서 상기 입체적 무늬의 60 내지 99%가 상기 필름의 입체적 패턴으로 전사되는, 데코필름의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필름은 유리전이온도가 75 내지 85 ℃인 폴리에스테르 층을 적어도 일면에 포함하는, 데코필름의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조절과정은 i) 상기 무늬층, 또는 ii) 상기 제1조절부 중 상기 필름과 접하는 일측, 중에서 그 온도가 높은 것의 온도가 133 ℃ 초과로 조절되는 과정인, 데코필름의 제조 방법.
  9. 일면의 일부 또는 전부에 입체적 패턴을 포함하는 입체표면을 갖는 데코필름으로, 상기 데코필름을 100 ℃에서 10분간 방치하는 가혹조건 전과 후에 상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값의 차이가 7 이하인, 데코필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 입체표면에서 측정한 60˚ 그로스(Gloss) 값이 10 이상인, 데코필름.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 입체표면은 평균 조도(Ra)가 0.5 내지 15 um인, 데코필름.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 입체표면은 비결정질 고분자층 상에 위치하는, 데코필름.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 데코필름은 상기 입체표면이 위치하는 폴리에스테르 층을 적어도 일면의 일부 또는 전부에 포함하는, 데코필름.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 층은 공중합 폴리에스테르 층으로 디카르복실산 반복단위와 디올 반복단위를 포함하며 상기 디올 반복단위로 네오펜틸글리콜 반복단위를 포함하는, 데코필름.
  15. 패널 및 데코시트를 포함하고, 상기 데코시트는 상기 패널의 일부 또는 전부를 감싸는 것으로 제9항에 따른 데코필름인, 내장재.
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