KR20200044232A - 습식코팅 방법을 이용한 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름 - Google Patents

습식코팅 방법을 이용한 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유색의 미세 패턴층 홈 사이로 반사물질을 함유하는 반사 코팅층을 습식코팅 방식으로 배열함으로써, 별도의 금속소재를 사용하지 않더라도 상기 반사 코팅층에 의해 금속 외관 효과를 구현할 수 있는 데코레이션 필름에 관한 것이다.

Description

습식코팅 방법을 이용한 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름{Decoration film expressing metalic appearance using wet-coating}
본 발명은 습식코팅 방법을 이용한 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유색의 미세 패턴층 홈 사이로 반사물질을 함유하는 반사 코팅층을 습식 코팅 방법으로 배열함으로써, 별도의 금속소재를 사용하지 않더라도 상기 반사 코팅층에 의해 금속 외관 효과를 구현할 수 있는 데코레이션 필름에 관한 것이다.
최근 모바일기기 등을 비롯한 가전기기나 가구 등은 금속판재를 사용하지 않고도 금속 외관 효과를 갖는 필름을 부착하여, 마치 금속과 같은 외관상 미려하고 고급 이미지를 갖도록 하면서도 제작비용은 낮출 수 있는 효과를 얻고 있다. 과거에는 금속 소재를 직접 사용하다보니 절단, 절삭 및 굴곡 등의 가공이 어려운 문제가 있었고, 가격도 고가라는 문제점이 있었으나, 최근에는 가공성이 우수하고, 비교적 가격이 저렴한 플라스틱 소재에 금속 소재와 유사한 질감 효과를 구현하여 인테리어 등과 같은 데코레이션 소재로 널리 사용되고 있는 실정이다. 이러한 금속 외관 효과를 얻는 대표적인 방법으로, 도 1과 같이 플라스틱 필름을 이루는 기재층 사이에 헤어라인(hairline)무늬를 형성하는 것을 들 수 있다. 이를 위해 종래에는 PET 필름 상부 또는 하부에 헤어라인 무늬를 갖도록 스크린 인쇄 후, 인쇄면 상에 금속증착층을 형성하여 합성수지 필름을 제조하였다. 그러나, 이러한 종래 방식은 금속증착 공정을 거쳐야 하므로 비용이 올라가는 원인이 되었을 뿐만 아니라 공정과정도 복잡해지는 한계가 있었다.
한국공개특허공보 제10-2003-0087100호 (2003.11.13)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 유색의 미세 패턴층 홈 사이로 반사물질을 함유하는 반사 코팅층을 습식코팅 방식으로 배열함으로써, 별도의 금속소재를 사용하지 않더라도 상기 반사 코팅층에 의해 금속 외관 효과를 구현할 수 있는 데코레이션 필름을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
기재층 하부에 유색 패턴층이 위치하고, 미세 홈이 형성된 상기 유색 패턴층 하부에 반사 코팅층이 형성되며, 상기 반사 코팅층 하부에 유색 코팅층이 위치하는 것을 포함하는 데코레이션 필름에 있어서, 상기 반사 코팅층은 일정한 크기의 반사물질을 습식 코팅 방식으로 코팅한 것을 특징으로 한다.
상기 반사물질은 알루미늄을 포함할 수 있으며, 상기 반사물질은 나노 또는 마이크로 입자일 수 있다.
상기 유색 패턴층은 유색의 자외선 경화형 수지일 수 있다.
상기 유색 패턴층은 유색의 안료가 혼합된 자외선 경화형 수지 조성물을 포함하여 이루어지며, 상기 안료는 나노 입자를 가지는 무기 또는 유기 안료일 수 있다.
상기 유색 코팅층은 유색의 잉크, 염료 도는 안료가 포함된 필름이며, 상기 안료는 나노 입자를 가지는 무기 또는 유기 안료일 수 있다.
상기 자외선 경화형 수지 조성물은 아크릴레이트 올리고머와 모노머, 광개시제 및 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 유기 안료는 페릴렌, 프탈로시아닌 안료, 시아닌 안료, 나프탈로시아닌 안료, 니트로소 안료, 모노-아조 안료, 디-아조 안료, 디-아조 축합 안료, 염기성 염료 안료, 알칼리 블루 안료, 블루 레이크 안료, 프록신 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소-인돌리논 안료, 디-옥사진 안료, 카바졸 디-옥사진 바이올렛 안료, 알리자린 레이크 안료, 프탈록시 아민 안료, 카민 레이크 안료, 테트라클로로이소인돌리논 안료, 페리논 안료, 티오-인디고 안료, 안트라퀴논 안료 및 퀴노프탈론 안료로 이루어진 군 중에서 1 이상 선택된 유기 안료일 수 있다.
상기 무기 안료는 금속 산화물, 카본블랙 안료, 금속 황화물 및 금속 염화물로 이루어진 군 중에서 1 이상 선택된 무기 안료일 수 있다.
상기 기재층은 PET(polyethylene terephthalate), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), PBT(polybutylene terephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PVC(poly vinyl chloride), PMMA(poly methyl methacrylate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PC(polycarbonate) 및 SAN(styrene-acrylonitrile copolymer)으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 필름일 수 있다.
본 발명에 따르면 별도의 금속 소재를 사용하지 않더라도 미세 홈이 형성된 유색 패턴층 하부를 반사 코팅층으로 습식코팅 방식으로 코팅함으로써, 금속 외관 효과를 구현할 수 있으며, 별도의 증착 공정이 필요하지 않으므로 제조비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 반사 코팅층 두께도 나노 내지 마이크로 단위로 변화가 가능하므로 공정 효율성을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 금속층을 포함하는 데코레이션 필름을 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 데코레이션 필름의 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 데코레이션 필름이 적용된 기기를 나타내는 사진.
이하, 첨부한 도면에 참고로 하여 본 발명에 따른 데코레이션 필름(10)을 상세히 설명하기로 한다. 참고로, 본 발명의 데코레이션 필름(10)에서 상하 구분은 최종 완성된 제품을 기준으로 한 것이다. 일 예로, 기재층(100) 하부에 위치하는 유색 패턴층(110)의 의미는 완성된 데코레이션 필름(10)을 기준으로 기재층(100) 하부에 유색 패턴층(110)이 위치하는 상태를 표현한 것이며, 실제 패턴층(110) 형성 시 편의에 따라 데코레이션 필름(10) 뒤집은 상태에서 패턴층(110) 위로 반사 코팅층(120)을 코팅시켜 위치하도록 할 수 있다. 또한, 상기 '~층 하부에 위치'한다는 의미가 반드시 하부에 바로 접착된 형태만을 의미하지 않으며, 필요에 따라 별도의 접착층 또는 이형 필름층이 삽입된 경우도 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 명세서에서 사용하는 '금속 외관 효과'의 의미는 금속과 같이 일정 무늬의 빛을 반사하고 광택을 내는 질감 효과를 갖는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 데코레이션 필름(10)의 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 데코레이션 필름(10)은 기재층(100); 상기 기재층(100) 하부에 위치하는 유색의 패턴층(110); 미세 홈(111)이 형성된 상기 유색 패턴층(110) 하부에 코팅되는 반사 코팅층(120); 및 상기 반사 코틴층(120) 하부에 위치하는 유색 코팅층(130);을 포함하는 형태로 이루어진다. 특별히 반사 코팅층(120)은 일정한 크기의 반사물질을 습식 코팅(wet coating) 방식으로 분사되며, 이를 통해 별도의 금속층 없이도 상기 반사물질에 의해 기재층(100)으로부터 입사된 빛이 난반사 또는 산란되어 금속 외관 효과를 가질 수 있게 된다. 상기 코팅층(120)은 나노 ~ 마이크로 단위의 두께로 코팅시킬 수 있기 때문에 제조과정이 용이하다는 장점 또한 가진다. 상기 습십 코팅 시 사용되는 용매는 코팅 후 건조시켜 증발되는 용매이면 무방하며 대표적으로는 물 또는 휘발성 유기용매 등이 될 수 있다. 상기 반사물질은 일정한 반사도를 가지는 것이라면 무방하며, 대표적으로는 알루미늄을 포함한 금속 입자일 수 있다. 상기 반사물질은 나노 또는 마이크로 크기를 가지는 입자일 수 있다.
상기 기재층(100)은 PET(polyethylene terephthalate), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), PBT(polybutylene terephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PVC(poly vinyl chloride), PMMA(poly methyl methacrylate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PC(polycarbonate) 및 SAN(styrene-acrylonitrile copolymer)으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 필름을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 투명의 필름일 때 빛의 투과율이 높아 입사 빛에 미치는 영향이 적어진다. 상기 필름 중 PET 필름을 사용하게 되면 두께를 얇게 할 수 있고, 균일성 및 투명도가 우수하다. 참고로, 기재층(100)의 두께는 15~200㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 기재층(100) 하부에는 유색 패턴층(110)이 위치한다. 상기 유색 패턴층(110)은 유색의 자외선 경화형 수지인 것이 바람직한데, 이는 기재층(100)에 자외선 경화형 수지 조성물을 도포하고 성형롤러(미도시)로 미세 홈(111)을 형성시킨 후 자외선 경화를 시키면, 기재층(110) 하부에 보다 용이하게 유색 패턴층(110)을 형성시킬 수 있기 때문이다. 참고로 상기 유색 패턴층(110)의 두께는 5~50㎛ 인 것이 패턴 라인이 육안으로 현저하게 관측되지 않고, 자연스러운 금속 질감을 구현할 수 있다는 측면에서 유리할 수 있다. 또한, 유색 패턴층(110)에 형성된 미세 홈(111)은 2~40㎛ 깊이로 형성하는 것이 자연스러운 금속 질감 구현 측면에서 유리할 수 있다.
상기 자외선 경화형 수지 조성물은 아크릴레이트 올리고머와 모노머, 광개시제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 올리고머로는 우레탄계, 에폭시계, 에스테르계, 에테르계 또는 실리콘계 중 선택된 하나일 수 있으며, 바람직하게는 디이소시아네이트, 폴리올 및 메타아크릴레이트를 반응시켜 제조한 폴리우레탄 아크릴레이트를 사용하는 것일 수 있다. 또한, 상기 광개시제는 통상적인 것으로 예를 들면, Irgacure 184와 같은 광개시제를 사용할 수 있고, Tinuvin 400과 같은 광안정제를 병용할 수 있다.
상기 유색 패턴층(110)은 착색 안료가 혼합된 자외선 경화형 수지 조성물에 의해 형성될 수 있다. 상기 착색 안료는 10 nm 이상 1000 nm 미만의 크기를 가지는 나노 입자인 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다. 상기 안료의 일 예를 들면, 자가-분산된 안료, 중합체-코팅된 안료, 또는 분쇄된 안료와 같은 통상의 안료일 수 있다. 상기 자외선 경화형 수지 조성물 내에 안료를 적절하게 현탁시키기 위하여 별개의 분산제가 사용될 수 있다. 미립상 안료는 무기 또는 유기 안료일 수 있다. 안료는 흑색, 청색, 갈색, 시안색, 녹색, 백색, 보라색, 마젠타색, 적색, 오렌지색 및 황색을 포함한 특정 색상 뿐만 아니라 이들의 혼합물로부터 얻어지는 스폿 컬러(spot color)일 수 있다. 유기 안료의 예로는, 예시적이고 비제한적이지만, 페릴렌, 프탈로시아닌 안료(예를 들면, 프탈로 그린, 프탈로 불루), 시아닌 안료(Cy3, Cy5, 및 Cy7), 나프탈로시아닌 안료, 니트로소안료, 모노-아조 안료, 디-아조 안료, 디-아조 축합 안료, 염기성 염료 안료, 알칼리 블루 안료, 블루 레이크 안료, 프록신 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소-인돌리논 안료, 디-옥사진 안료, 카바졸 디-옥사진 바이올렛 안료, 알리자린 레이크 안료, 프탈록시 아민 안료, 카민 레이크 안료, 테트라클로로이소인돌리논 안료, 페리논 안료, 티오-인디고 안료, 안트라퀴논 안료 및 퀴노프탈론 안료, 및 상기 안료들 중 2가지 이상의 혼합물 및 상기 안료의 유도체를 포함한다. 상기 자외선 경화형 수지 조성물 내에 존재할 수 있는 무기 안료는, 예를 들면, 금속 산화물(예를 들면, 이산화티타늄, 전기전도성 이산화티타늄, 산화철(예를 들면, 적색 산화철, 황색 산화철, 흑색 산화철 및 투명 산화철), 산화알루미늄, 산화규소), 카본블랙 안료(예를 들면, 퍼니스 블랙(furnace black)),금속 황화물, 금속 염화물, 및 이들 중 2가지 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 착색 안료는 자외선 경화형 수지 조성물 총 중량의 0.1중량% 내지 10 중량%의 범위에서 포함되는 것이 금속 외관 효과에 바람직하다..
상기 반사 코팅층(120) 하부에 선택적으로 접착층(미도시)이 위치할 수 있는데, 이는 유색 코팅층(130)과의 견고한 고정을 위함이다. 상기 접착층은 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계, 아크릴계 접착제로 콤마코팅, 슬롯코팅, 마이크로그라비아 코팅 등의 코팅법으로 형성할 수 있다.
상기 반사 코팅층(120) 하부에는 유색 코팅층(130)이 위치하여 배면으로부터의 광 차폐 역할을 담당한다. 상기 유색 코팅층(130)은 유색 잉크, 염료 도는 안료를 포함한 필름일 수 있으며, 상기 안료는 나노 입자를 가지는 무기 또는 유기 안료일 수 있다. 상기 무기 안료 또는 유기 안료는 상기 유색 패턴층(110)에서 언급된 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 미세 홈(111)이 형성된 유색 패턴층(110) 하부를 일정한 반사도를 가지는 반사입자로 습식코팅 처리함으로써, 별도의 금속소재를 사용하지 않더라도 상기 반사 코팅층(130)에 의한 빛의 난반사, 산란에 의해 금속 외관 효과가 발생한다. 이하에서는 본 발명에 따른 금속 외관 효과를 가지는 데코레이션 필름의 제조예들을 설명한다. 그러나 본 발명의 권리범위는 이하에서 개시되는 제조예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 청구항의 기재에 의해 정해지는 것은 당연하다 할 것이다.
[제조예]
30㎛ 두께의 투명 PET 필름(기재층 해당) 일면에 무기안료를 포함한 자외선 경화형 수지 조성물을 10㎛ 두께로 도포한 후, 성형롤러를 통해 미세 홈을 형성하고, UV 조사를 통해 자외선 경화를 시켜 유색 패턴층을 형성하였다.
다음으로, 상기 미세 홈이 형성된 유색 패턴층에 수십 나노의 입자크기를 가지는 알루미늄 반사물질 입자를 습식 코팅(wet coating) 방식으로 분사한 후, 무기안료를 포함하는 필름(유색 코팅층 해당)을 접착시켜 데코레이션 필름을 제조하였다. 도 3은 상기 제조한 필름을 이동통신단말기 케이스에 적용한 사진이며, 금속 외관 효과가 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
이상과 같이, 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 데코레이션 필름의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
10 : 데코레이션 필름
100 : 기재층 110 : 유색 패턴층
111 : 미세 홈 120 : 반사 코팅층
130 : 유색 코팅층

Claims (10)

  1. 기재층 하부에 유색 패턴층이 위치하고,
    미세 홈이 형성된 상기 유색 패턴층 하부에 반사 코팅층이 형성되며,
    상기 반사 코팅층 하부에 유색 코팅층이 위치하는 것을 포함하는 데코레이션 필름에 있어서,
    상기 반사 코팅층은 일정한 크기의 반사물질을 습식 코팅 방식으로 코팅한 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사물질은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사물질은 나노 또는 마이크로 입자인 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유색 패턴층은 유색의 자외선 경화형 수지인 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유색 패턴층은 유색의 안료가 혼합된 자외선 경화형 수지 조성물을 포함하여 이루어지며,
    상기 안료는 나노 입자를 가지는 무기 또는 유기 안료인 것을 특징으로 데코리이션 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유색 코팅층은 유색의 잉크, 염료 도는 안료가 포함된 필름이며,
    상기 안료는 나노 입자를 가지는 무기 또는 유기 안료인 것을 특징으로 데코리이션 필름.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 아크릴레이트 올리고머와 모노머, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 유기 안료는 페릴렌, 프탈로시아닌 안료, 시아닌 안료, 나프탈로시아닌 안료, 니트로소 안료, 모노-아조 안료, 디-아조 안료, 디-아조 축합 안료, 염기성 염료 안료, 알칼리 블루 안료, 블루 레이크 안료, 프록신 안료, 퀴나크리돈 안료, 이소-인돌리논 안료, 디-옥사진 안료, 카바졸 디-옥사진 바이올렛 안료, 알리자린 레이크 안료, 프탈록시 아민 안료, 카민 레이크 안료, 테트라클로로이소인돌리논 안료, 페리논 안료, 티오-인디고 안료, 안트라퀴논 안료 및 퀴노프탈론 안료로 이루어진 군 중에서 1 이상 선택된 유기 안료인 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 무기 안료는 금속 산화물, 카본블랙 안료, 금속 황화물 및 금속 염화물로 이루어진 군 중에서 1 이상 선택된 무기 안료인 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 PET(polyethylene terephthalate), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), PBT(polybutylene terephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), PVC(poly vinyl chloride), PMMA(poly methyl methacrylate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PC(polycarbonate) 및 SAN(styrene-acrylonitrile copolymer)으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나의 필름인 것을 특징으로 하는 데코레이션 필름.
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