KR20200076579A - 표면품질이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속판, 및 상기 금속판 표면에 300dpi 이상 고해상도의 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판; 상기 프린트 강판 상에 자외선 경화형 접착 용액이 경화되어 형성되며, 두께가 10~100㎛ 인 투명한 접착층; 및 상기 접착층에 의해 부착된 플렉서블(flexible) 박판 유리; 를 포함하고, 분광 광도계를 이용한 색농도 평가(Dmax Comparison)의 기준 값이 1.6 초과인 박판 유리접합 프린트 강판을 제공한다.

Description

표면품질이 우수한 박판 유리접합 프린트 강판 및 이의 제조방법{THIN GLASS LAMINATED PRINTED STEEL PLATE HAVING EXCELLENT SURFACE QUALITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 고해상도의 다양한 디자인의 패턴, 이미지, 무늬 등이 인쇄된 잉크젯 프린트 금속 강판에 투명하고 유연한 박판 유리를 접합한 박판 유리접합 프린트 강판에 대한 것이다.
일반적으로, 무늬가 인쇄된 표면처리 강판은 건축외장, 가전외장 등에 사용되며, 다양한 클리어 도장을 통해 광택을 조절하여 사용되고 있다. 이러한 프린트 강판은 표면에 다양한 이미지 및 형상을 디자인하여 원하는 제품의 심미적인 효과나 건물의 인테리어 효과를 증대시키기 위하여 사용된다.
삶의 질이 점차 높아짐에 따라, 소비자들은 가전 제품이나 건축 자재 등을 구매할 때, 제품의 기능뿐만 아니라, 제품의 외관 품질이나 디자인 또한 제품을 선택하는 데에 중요한 요인으로 보고 있다. 이러한 소비자들의 요구에 맞추어, 최근에는 하나의 색상으로 도장되어 있는 컬러 강판이나, 잉크를 사용하여 다양한 무늬를 구현함으로써 미려한 외관과 함께 질감을 부여하는 프린트 강판이 대세로 떠오르고 있다. 이렇듯 표면 외관의 시각적 기능이 우수한 컬러 강판과 프린트 강판은 개성화 및 고급화에 맞추어 방화문, 엘리베이터 내장용, 고급 건축물, 실내 인테리어, 가전제품, 주방 및 가구 등에 널리 적용되고 있다. 특히 프린트 강판은 소비자가 요구하는 다양한 디자인을 적용할 수 있고, 고해상도이면서 고품질의 디자인을 표현할 수 있기 때문에 그 수요가 점진적으로 늘어나고 있는 추세이다.
종래에 강판에 무늬가 들어있는 프린트 강판은 최종적으로 디자인 인쇄층 위에 투명 도장층을 도포하여 인쇄 무늬가 손상되는 것을 방지하고 있고, 이와 같은 투명 도장층을 통해 인쇄무늬층을 더욱 돋보이게 하고 있다. 하지만 현재의 시트 방식의 낱장에 대한 클리어 도장 방식에서는 실크스크린을 이용하거나 커튼 코팅 등을 이용하여 고광택을 일부 구현하지만, 투명 도장층의 도막 두께가 50~100㎛ 정도로 비교적 두껍고, 열경화 방식에 의한 용매 휘발로 인해 표면에 조도가 발생하여 미려한 표면 구현이 어렵다. 또한 표면 평활도를 위해 자연 평탄화를 위해 긴 경화 시간을 사용하고 있어 생산성도 열위하며, 화재 등에도 매우 취약하다. 특히 고객이 요구하는 유리면과 같은 고광택, 고경도, 고선영의 표면특성을 나타내는데 한계가 있으며, 표면의 조도가 거칠어 고선영성을 구현하고 있지는 못하며, 높은 표면경도, 고광택 등 미려한 표면 품질을 구현하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 고경도, 고광택, 고선영의 우수한 표면 품질을 갖는 박판 유리접합 프린트 강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명 명세서의 전반적인 사항으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은 금속판, 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판; 상기 프린트 강판 상에 자외선 경화형 접착 용액이 경화되어 형성되며, 두께가 10~100㎛ 인 투명한 접착층; 및 상기 접착층에 의해 부착된 플렉서블(flexible) 박판 유리; 를 포함하고, 분광 광도계를 이용한 색농도 평가(Dmax Comparison)의 기준 값이 1.6 초과인 박판 유리접합 프린트 강판이다.
상기 박판 유리의 두께는 0.1~2mm 일 수 있다.
상기 박판 유리접합 프린트 강판의 광택도가 60도 광택기 기준으로 85% 이상일 수 있다.
상기 박판 유리접합 프린트 강판의 선영성이 선영성 측정기 기준 SW 30 이하, LW 10 이하일 수 있다.
상기 박판 유리접합 프린트 강판에 대하여 분광 광도계를 이용한 광학특성 평가를 실시하였을 때, 백색점 평가(White Point Comparison)의 L값이 75 초과이고, 색영역 체적 (Gamut Volume)에 대하여 최대 채도(Saturation=1) 기준으로, HSL(H: Hue, S: Saturation, L: Lightness)값을 평가할 때는(HSL Comparison), 기준 값이 440,000 초과이며, 색영역 체적의 절대값 기준으로 평가할 때는(Cubic Volume Comparison) 기준 값이 200,000 초과일 수 있다.
상기 박판 유리는 무알카리 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리 또는 강화유리일 수 있다.
상기 프린트 강판은, 금속판과 인쇄층 사이에 베이스 컬러층 및 프라이머층 중 적어도 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 금속판 및 상기 프라이머층 사이에 전처리층을 더 포함할 수 있다.
상기 프린트 강판은 잉크젯 프린트 강판일 수 있다.
상기 프린트 강판의 인쇄된 디자인이나 패턴의 해상도가 해상도가 300 dpi 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은 금속판 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층으로 이루어진 프린트 강판을 준비하는 단계; 준비된 프린트 강판의 표면에 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층을 형성하는 단계; 상기 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 플렉서블(flexible) 박판 유리를 부착하는 단계; 부착된 상기 플렉서블 박판 유리에 대해 압력을 가하는 단계; 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계; 를 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법이다.
상기 박판 유리의 두께는 0.1~2mm 일 수 있다.
상기 압력을 가하는 단계에서 상기 압력은 2~10kgf 일 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착 용액의 경화 후 접착층의 두께가 10~100㎛ 일 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착 용액은 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기의 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 1종 이상의 광경화형 모노머 및 광 개시제를 포함할 수 있다.
상기 인쇄층에 인쇄된 디자인이나 패턴의 해상도가 300dpi 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은 프린트 강판 위에 자외선 경화형 접착 용액을 코팅하는 코팅 수단; 상기 코팅 수단 후단에 설치되고, 접착 용액 위에 박판 유리를 부착하는 유리 부착 수단; 상기 유리 부착 수단과 연결되고, 유리 필름을 압착시켜 접착 수단과 유리 필름을 밀착시키는 압착 수단; 및 상기 압착 수단 후단에 설치되고, 자외선을 조사하여 자외선 경화형 접착 용액을 경화시켜 도막을 형성하는 경화 수단; 을 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판 제조 시스템이다.
상기 박판 유리접합 프린트 강판 제조 시스템은 감압을 통해 테두리 부분의 미세 기포를 제거하는 감압 수단을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 프린트 강판 상에 작은 조도를 가지는 박판 유리를 접합함으로써, 프린트 강판의 다양한 이미지를 높은 선명도로 구현할 수 있고, 인쇄층을 보호할 수 있을 뿐만 아니라 변색, 탈락 등을 방지할 수 있는 고경도, 고광택, 고선영의 우수한 표면 품질 및 양호한 광학특성을 갖는 박판 유리접합 프린트 강판을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 구조를 나타낸 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 다양한 변형예를 나타낸 것이다. (a) 내지 (c) 는 금속판 및 인쇄층 사이에 베이스 컬러층 및/또는 프라이머층이 형성된 변형예이고, (d) 는 금속판 및 인쇄층 사이에 베이스 컬러층, 프라이머층 및 전처리층이 모두 형성된 변형예를 나타낸 것이다.
도 3 은 잉크젯 프린트 강판의 표면 상태를 관찰한 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 4 는 접착층의 다양한 실시형태를 나타낸 도면이다. (a) 는 필름 접착제를 사용한 경우이고, (b) 는 열경화형 접착제를 사용한 경우이다. 그리고 (c) 는 본 발명에 따라 자외선 경화형 접착 용액을 사용한 경우이다.
도 5 는 본 발명의 다른 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법을 도식화하여 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
[박판 유리접합 프린트 강판]
도 1 에는 본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1 을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판은 금속판(11) 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층(12)을 포함하는 프린트 강판(1); 상기 프린트 강판(1) 상에 자외선 경화형 접착 용액이 경화되어 형성되며, 두께가 10~100㎛ 인 투명한 접착층(2); 및 상기 접착층(2)에 의해 부착되는 플렉서블(flexible) 박판 유리(3);를 포함한다.
프린트 강판
본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 프린트 강판(1)은 특별히 제한되지 않고, 현재 제조되거나 시판되고 있는 프린트 강판이면 본 발명에 바람직하게 적용될 수 있다. 또한 상기 프린트 강판(1)은 금속판(11) 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층(12)을 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 일 구현례로서 상기 디자인이나 패턴의 해상도는 300dpi 이상의 고해상도일 수 있다.
비제한적인 일 구현례로서 상기 프린트 강판(1)은 잉크젯 프린트 강판일 수 있다. 잉크젯 프린팅을 통해 디자인 또는 패턴을 인쇄할 경우, 300dpi 이상의 고해상도 풀 컬러(full color)의 인쇄가 용이하여 미세한 명암차, 화려한 채도 및 실사 색감 구현이 가능하다. 또한 본 발명에 따라 잉크젯 프린트 강판 상에 박판 유리(3)를 접할 경우 실제 자연소재와 흡사한 표면외관 구현이 가능하여 미려한 장식 소재를 얻을 수 있는 장점이 있다.
비제한적인 일 변형례로서 상기 프린트 강판(1)은 상기 금속판(11) 및 인쇄층(12) 사이에 베이스(Base) 컬러층(4) 및/또는 프라이머층(5)을 포함할 수 있다. 도 2 (a) 내지 (c) 에는 상기 변형례에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 구조가 도시되어 있다. 상기 베이스 컬러층(4)은 프린트 강판(1)의 베이스 컬러를 표현하는 역할을 하며, 그 두께는 5~30㎛ 일 수 있다. 또한 인쇄층(12)과의 밀착을 위해 베이스 컬러층(4)에 플라즈마 처리를 진행할 수 있다. 한편, 프라이머층(5)은 금속판(11)과 베이스 컬러층(4)사이, 또는 금속판(11)과 인쇄층(12) 사이의 밀착을 증진시키는 역할을 하며, 그 두께는 1~10㎛ 일 수 있다.
또한 비제한적인 다른 일 변형례로서, 상기 금속판(11) 및 상기 프라이머층(5) 사이에는 전처리층(6)이 더 포함될 수 있다. 도 2 (d) 에는 전처리층(6)이 더 포함된 변형례의 구조가 도시되어 있다. 상기 전처리층(6)은 금속판(11)의 기본 내식성을 향상시키고, 금속판(11)과 프라이머층(5)의 밀착을 향상시키는 역할을 하며, 그 두께는 0.1~2㎛일 수 있다.
접착층
한편, 상기 프린트 강판(1)의 인쇄층(12) 상에는 박판 유리(3)와의 접합을 위한 투명한 접착층(2)이 형성될 수 있고, 상기 접착층(2)은 상기 프린트 강판(1)에 자외선 경화형 접착 용액을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있다.
먼저 상기 접착층(2)은 자외성 경화형 접착 용액으로 형성되는 것이 바람직하다. 종래 기술에서는 일반적으로 건축소재에 유리를 접합할 때 필름 접착제 또는 열경화형 접착제를 사용하고 있었다. 그러나 도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이 프린트 강판(1), 특히 잉크젯 프린트 강판은 수~수십 ㎛ 의 표면조도를 가지기 때문에 프린트 강판(1)에 필름 접착제 또는 열경화형 접착제를 사용하면 미려한 표면 선영성 및 평탄도를 얻을 수 없다. 도 4 을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면, 도 4 (a) 의 필름 접착제의 경우 잉크방울에 의한 특정 표면 조도가 그대로 접착 필름과 유리에 전이되어 굴곡이 발생할 수 있고, 이로 인해 표면 평탄도 불량이 발생하게 된다. 또한 도 4 (b) 의 열경화형 접착제의 경우 보통 접착도료 내에 용매(solvent)가 포함되는데, 도 4 (b) 의 오른쪽 사진(빨간 원 참조)에서 볼 수 있는 바와 같이 경화 열처리 시에 이러한 용매가 기화되어 빠져나가지 못하고 접착도막 내에 잔존하여 기포가 발생될 수 있는 문제가 있다. 따라서 프린트 강판의 표면 조도를 유리에 전이시키지 않거나 기포 발생을 최소화하기 위해서는 고형의 필름 접착제보다는 용액 형태의 접착제가 적합하며, 열경화형 접착제보다 자외선 경화형 접착 용액을 사용할 때 보다 양호한 표면 품질 특성을 얻을 수 있다.
상기 접착층(2)은 프린트 강판의 이미지가 그대로 투과되어 보여져야 하기 때문에 우수한 투명 특성을 가지는 것이 바람직하다. 상세하게는 상기 접착층(2)은 투과율이 550nm 파장대에서 약 85 % 이상의 높은 투과율을 가지는 것이 바람직하며, 또한 황변도(Yellowness Index)가 2 이하인 것이 바람직하다.
한편 상기 접착층(2)은 10~100㎛ 의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 접착층(2)의 두께가 10㎛ 미만이면 잉크젯 인쇄면(인쇄층)의 조도를 상쇄시키지 못하여 표면품질, 즉 선영성의 문제가 발생할 수 있다. 반면 상기 접착층(2)의 두께가 100㎛ 를 초과하면 접착층(2)의 두께가 너무 두꺼워져 색구현 성능이나 경화 효율의 문제가 발생할 수 있으며, 또한 상대적으로 많은 양의 접착 용액이 사용되어 제조비용 상승의 문제가 발생할 수 있다.
플렉서블(flexible) 박판 유리
투명한 접착층(2) 상에 두께 0.1~2mm 의 플렉서블(flexible) 박판 유리(3)가 접합될 수 있다. 상기 박판 유리(3)의 재료는 특별히 제한되지는 않으나, 비제한적인 일 구현례로서 무알칼리 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리 또는 강화유리가 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 박판 유리(3)는 자유롭게 휘어질 수 있어야 하고(flexible), 두께가 0.1~2mm 로 얇은 것(박판)이 바람직하다. 자유롭게 휘어지는 가요성(flexible)의 박판 유리(3)는 기존의 두꺼운 판유리와 달리 프린트 강판에 접합(laminating)이 가능하고, 가벼울 뿐만 아니라 광투과성이 우수한 장점이 있다. 또한 그 유연한 특성으로 인해 유리 부착 후에도 라운드 가공이 가능한 특징을 얻을 수 있다. 한편 박판 유리(3)의 두께가 0.1mm 미만인 경우 핸들링이 어렵고 유리 접착시 표면의 굴곡이나 외력에 의해 평탄도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 반면에 박판 유리(3)의 두께가 2mm 를 초과하면 두꺼워서 제대로 압력이 전달되지 않거나 중량도 무거워지며, 경제적으로 적합하지 않다.
특히 본 발명에 적용되는 박판 유리(3)는 가시광선 파장대 영역은 물론 그 이하 파장대 영역의 자외선 및 방사선이 투과될 수 있어야 한다. 본 발명에서는 접착층(2)을 개재하여 금속판과 박판 유리를 접합하고 자외선 또는 방사선 경화기를 통과시켜 상기 접착층(2)을 경화시킨다.
상술한 구성을 구비하는 본 발명에 따른 박판 유리접합 프린트 강판은 광택도가 60도 광택기 기준으로 85% 이상이고, 또한 선영성이 선영성 측정기 기준 SW 30 이하, LW 10 이하이다. 또한 표면 경도가 연필경도 기준으로 9H 이상일 수 있다.
한편 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 376.76~730 nm 영역의 빛을 측정하여 평가한 광학특성으로서, 백색점 평가(White Point Comparison) 시 L값(Lightness, 흰색의 밝기)이 75 이상일 수 있고, 색영역 체적 평가 (Gamut Volume, HSL Comparison) 시, 최대채도(Saturation=1) 기준으로 HSL (H: Hue, S: Saturation, L: Lightness) 값을 평가할 때, 그 기준 값이 440,000 초과일 수 있으며, 색농도 평가(Dmax Comparison) 시 기준 값이 1.6 초과일 수 있으며, 색영역 체적의 절대값 (Gamut Volume, Cubic Volume Comparison) 시 기준 값이 200,000 초과일 수 있다. 특히 본 발명은 색농도 평가 시 기준 값이 1.6 초과를 만족하기 때문에, 박판 유리 및 접착층이 형성되어 있음에도 불구하고 프린트 강판의 고해상도 이미지가 실사 수준으로 구현될 수 있는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 광학특성 평가는 다음의 조건에 의해 실시될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 하기의 조건에 따라 광학특성 평가가 실시되었을 때 위 기준을 만족하는 경우 본 발명의 범위를 만족한다고 판단할 수 있다.
광학특성 평가를 위한 설비는 3 x X-rite i1Pro 2 Spectrophotometer가 사용되었으며, 구체적으로는 D50M2 uv compensation mode (2 degree Standard Observer by CIE 1931), spectral spacing (3.3 nm), spectral bands (107), spectral start (376.67 nm), spectral end (730 nm)의 조건 하에 측정되었다. 또한, 측정소프트웨어로써, ArgyllCMS 2.0.1이 사용되었으며, 구체적으로는 single channel step (8), gray axis step (32), sampling color patches (882)의 조건으로 측정었다. 분석을 위한 소프트웨어로, GamutVision, Color ThinkPro, Raw data Direct Analysis를 사용하여, 백색점, 색영역 체적, 색농도 및 색영역 체적의 절대값을 평가하였다.
본 발명의 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판은, 고해상도의 프린트 강판(1) 상에 박판 유리(3)가 접합되어 있기 때문에, 유리 특성에 따른 고경도, 고선영, 내오염성 및 내화학성의 구현이 가능하며, 얇은 박판 유리를 사용함으로써 계면 접착성이 양호한 동시에 우수한 색감을 구현할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
[박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법]
본 발명의 다른 일 측면에 따른 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법은 프린트 강판(1)을 준비하는 단계; 준비된 프린트 강판(1)의 표면에 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층(12)을 형성하는 단계; 상기 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 박판 유리(3)를 부착하는 단계; 부착된 상기 박판 유리에 대해 압력을 가하여 상기 자외선 경화형 접착 용액 및 상기 박판 유리(3) 사이에 형성된 기포를 제거하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계; 를 포함한다.
프린트 강판 준비 및 접착층 형성 단계
먼저 금속판(11) 및 고해상도의 다양한 디자인이 인쇄된 프린트 강판(1)을 준비하고, 상기 프린트 강판(1) 위에 투명한 자외선 경화형 접착 용액을 도포한다. 상기 자외선 경화형 접착 용액을 도포하는 방법은 별도의 롤코터나 슬롯나이프와 같은 도포장치를 이용하여 도포하거나, 작업자가 붓 또는 스프레이건과 같은 장비로 수동으로 도포할 수도 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 프린트 강판에 접착용액을 전체적으로 고르게 도포할 수 있는 수단이면 종래 공지된 수단 중 어느 것이든 사용 가능하다.
상기 자외선 경화형 접착 용액은 자외선에 의해 경화되고, 접착력을 가지는 접착제이면 본 발명에 바람직하게 적용될 수 있다. 또한 방사선에 의해 경화되는 접착 용액을 사용할 수도 있다. 비제한적인 일 구현례로서 상기 자외선 경화형 접착 용액은 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기의 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 1종 이상의 광경화형 모노머, 광 개시제 및 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 광경화형 모노머의 예시로서 TMPTA, THFA, PETA, IBOA 를 들 수 있고, 상기 광 개시제의 예시로서 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane, oxy-phenyl-acetic acid 2-[2oxo-2phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester를 들 수 있다. 또한 상기 기타 첨가제로서 Phosphoric acid acrylate(acid value 250), polyether siloxane compound, Fluoroalkyl compound가 포함될 수 있다.
상기 자외선 경화형 접착 용액은 프린트 강판(1)의 전면적에 고르게 도포되어야 한다. 이를 위해 프린트 강판의 전면적에 일정 두께로 도포를 하는 것이 바람직하며, 일정 간격을 두고 일정량의 접착 용액을 도포함이 보다 바람직하다. 일정 간격을 두고 도포할 경우, 이후 박판 유리(3)를 부착하고 압착하는 단계를 통해 압력에 의해 상기 접착 용액이 프린트 강판의 전면적에 고르게 확산되면서 분산되어 접착 용액의 낭비를 최소화할 수 있다.
또한 상기 자외선 경화형 접착 용액을 도포할 때 상기 프린트 강판(1)을 지지할 수 있는 롤 또는 베드가 구성되어 있는 것이 바람직하다. 코일 상태의 강판의 경우 고무 또는 금속으로 이루어지는 롤이 구비되어 있는 것이 바람직하며, 시트재의 경우 플라스틱, 금속 또는 목재 재질로 이루어진 베드가 구비되어 시트재 전면을 지지하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같은 롤 또는 베드 상에서 자외선 경화형 접착 용액을 도포할 경우 보다 용이하게 고르게 도포할 수 있다.
박판 유리 부착 및 압력을 가하는 단계
프린트 강판(1) 위에 자외선 경화형 접착 용액을 도포한 후, 그 위에 0.1~2mm 두께의 플렉서블(flexible) 박판 유리(3)를 부착한다. 그리고 박판 유리(3)를 부착한 후, 상기 박판 유리(3)에 대해 2~10kgf 의 압력을 가하여 압착한다. 박판 유리(3)에 대해 적절한 압력을 가함으로써 접착층(2)의 두께를 적절하게 조절할 수 있고, 또한 자외선 경화형 접착 용액 및 박판 유리(3)에 형성된 기포를 용이하게 제거할 수 있다.
박판 유리(3)에 가하는 압력이 2kgf 미만일 경우, 압력 저하로 인해 접착 계면에 잔존하는 기포가 트랩되거나, 압력이 전체적으로 전달되지 않아 박판 유리와 접착층 간에 미부착부가 발생하는 불량이 발생할 수 있다. 반면에 압력이 10kgf를 초과할 경우 높은 압력으로 인하여 접착층(2)의 두께가 줄어들어 인쇄층의 조도면 그대로 접착되어 선영성의 불량이 발생할 수 있으며, 접착 용액이 밖으로 빠져 나와 장치에 오염을 일으킬 수 있다. 따라서 상기 압력은 2~10kgf으로 제어하는 것이 바람직하다.
압력을 가하는 방법은 종래 통상적으로 사용되는 유리 압착 방법이면 본 발명에 제한 없이 적용될 수 있다. 비제한적인 일 구현례로서 프린트 강판(1)의 상하면에 위치하는 합지롤(압착롤)을 이용하여 압력을 가하는 롤 프레스 방법을 통해 압착할 수 있다. 또한 비제한적인 일 구현례로서 박판 유리 부착 및 압력을 가하는 단계에서 사용되는 부착 기구와 압착 기구는, 프린트 강판(1)의 상하면에 위치하도록 구비된 합지롤을 포함하는 롤 프레스와, 상기 롤 프레스의 상측에 구비된 박판 유리 인출 기구; 및 상기 박판 유리(3)와 접착층(2)이 형성된 프린트 강판(1) 사이에 구비되어 상기 박판 유리(3)를 평탄한 상태로 유지시키도록 지지하는 부재를 포함할 수 있다.
상기 합지롤은 고무재질로 된 롤로 이루어진 것이 바람직하며, 프린트 강판과 박판 유리 층간의 압착 시 모재(강판)의 길이방향으로 합지롤의 이동이 가능하도록 컨베이어 벨트를 이용하여 이동하면서 압착이 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 합지롤에는 승강높이와 압력을 제어하여 상기 프린트 강판에 도포되는 접착층의 두께를 조절할 수 있도록 하는 승강 엑츄에이터와 압력 조절 장치를 포함할 수 있다. 또한 상기 부재는 박판 유리의 폭방향 모서리에 구비되어 박판 유리를 평탄하게 유지시키도록 한다. 상기 부재는, 컨베이어 벨트나 롤러 등으로 구비될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 투명 박판 유리를 평탄하게 유지할 수 있는 수단이면 어느 것이든 사용 가능하다.
접착층을 경화시키는 단계
이후 압착된 박판 유리접합 프린트 강판을 자외선 경화기에 통과시켜 자외선 경화형 접착 용액을 경화시킴으로써 10~100㎛ 두께의 도막을 형성할 수 있다. 이때 조사되는 자외선은 300~400nm 파장대 영역일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며 자외선 경화형 접착 용액을 경화시킬 수 있는 수단이면 종래 공지된 수단 중 어느 것이든 제한 없이 적용될 수 있다.
또한 추가적으로 자외선 경화 시에 감압기 등의 감압 수단을 이용하여 테두리 부분의 미세기포를 제거할 수도 있다.
[프린트 강판의 박판 유리 접착 시스템]
본 발명의 다른 일 측면에 따른 프린트 강판의 박판 유리 접착 시스템은 프린트 강판 위에 자외선 경화형 접착 용액을 코팅하는 코팅 수단; 상기 코팅 수단 후단에 설치되고, 접착 용액 위에 박판 유리를 부착하는 유리 부착 수단; 상기 유리 부착 수단과 연결되고, 유리 필름을 압착시켜 접착 수단과 유리 필름을 밀착시키는 압착 수단; 상기 압착 수단 후단에 설치되고, 자외선을 조사하여 자외선 경화형 접착 용액을 경화시켜 도막을 형성하는 경화 수단;을 포함할 수 있다. 또한 필요에 따라 감압을 통해 테두리 부분의 미세 기포를 제거하는 감압 수단을 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예)
먼저 발명예로서 코터 팬에 수용된 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 코팅 용액을 코팅 롤에 묻힌 후, 두께 1mm의 고해상도 무늬(해상도: 1200dpi)가 인쇄된 잉크젯 프린트 강판 위에 투명 접착 용액을 두께 30 내지 40 ㎛로 도포한 다음, 그 위에 두께 400㎛, 광투과율 90% 이상의 박판 유리를 부착하였다. 이후 압착 롤을 이용하여 3kg/f의 압력으로 필름을 압착시켜 코팅 용액과 필름을 밀착시킨 다음, 자외선 경화기를 통과시켜 접착 용액을 경화시켜 접착하여, 유리접합 강판을 제조하였다.
한편, 비교예 1 로서 두께 1mm의 고해상도 무늬가 인쇄된 잉크젯 프린트 강판 위에 고광택 투명 코팅액을 도포하고 열경화 방식을 통해 도막을 형성하였다. 또한 비교예 2 로서 같은 잉크젯 프린트 강판 위에 투명 접착 용액을 두께 30~40㎛ 로 도포한 다음 광투과율 90%이상의 5mm 두께의 강화유리를 부착 후 자외선 경화기를 통과시켜 경화시켜 제조하였다.
[광택도, 선영성, 경도 평가]
상기 발명예 및 비교예에 따라 제조된 제품에 대하여 하기의 측정방법에 따라 광택도, 선영성 및 경도를 시험하였고, 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
- 광택도 측정
광택기(glossmeter, BYK-Gardner 사)를 이용하여 측정각도 60°로 측정하였다. 광택도는 유리의 반사율을 100으로 하였을 때, 이를 기준으로 상대적인 값으로 나타내었다.
- 선영성 측정
선영성은 선영성 측정기(Wavescan, BYK-Gardner 사)를 이용하여 1cm×10cm 의 시편 표면을 20° 의 각도로 빛을 조사하고, 3750개의 점을 스캔하여 도막의 요철 정도와 선영성의 정도를 0(good)~100(bad)의 등급으로 구분 표시한다. 이때 측정범위는 0.1~1.2mm의 short wave(SW)와 1.2~12mm의 long wave(LW)로 나누어 측정하였다.
하기 표 1 에서는 선영성 측정값이 SW 20 이하, LW 5 이하인 경우 ◎, SW 21~30 이하, LW 6~15 이하인 경우 ○, SW 31~40 이하, LW 16~20 인 경우 △, SW 41 이상, LW 21 이상인 경우 ×로 표시하였다.
- 경도 측정
경도는 연필경도 시험을 기준으로 평가하였으며, 연필경도는 자동 타입 미쯔비시 간이식 연필경도계(큐머시스사, QM450A)를 이용하여 측정하였으며, 구체적으로는 KS G 2602에 규정된 연필의 심을 대고, 하중 약 1kgf로 강판 표면에 대하여 가압하면서 표면을 긁은 다음 손상평가를 통하여 경도를 측정하였다.
[내오염성, 내화학성, 가공성 평가]
내오염성은 제조된 제품의 표면에 보드마카를 이용하여 선을 그은 다음 지웠을 때, 흔적 잔존 유무를 통해 평가하였다. 흔적이 전혀 남지 않고 깨끗하게 지워졌을 경우 ◎, 흔적이 희미하게 남은 경우 △, 지워지지 않는 경우 ×로 표시하였다.
내화학성은 제조된 제품의 표면에 아세톤 95% 용액을 액적 지름 2㎝ 로 떨어트린 후 캡을 씌워 2시간 동안 방치 시킨 다음 헝겊으로 표면의 아세톤 용액을 닦아내었을 때, 표면이 깨끗하고 손상이 없을 경우 ◎, 일부 도막이 손상되었을 경우 △, 도막이 전면 부풀어 오르거나 박리되었을 경우 ×로 표시하였다.
또한 발명예 및 비교예에 대하여 라운드 가공을 실시하여 가공성을 평가하였으며, 800R 기준으로 5개의 제품을 가공하였을 때, 5매 중 5매 모두 표면의 불량이나 손상이 없이 양호할 경우 ◎, 5매 중 4매가 양호할 경우 ○, 5매 중 2 내지 3매가 양호할 경우 △, 5매 중 1매 이하로 양호할 경우 ×로 표시하였다.
[광학특성 평가]
한편, 발명예 및 비교예의 색상 구현 특성 비교를 위해 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 882개의 샘플 컬러를 인쇄 후 색채 측정을 위해 376.76~730 nm 영역의 빛을 측정하여 하기의 평가방법에 따라 백색점, 색영역 체적, 색농도, 색영역 체적의 절대값에 대한 평가를 진행하였고, 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
- 백색점 평가 (White Point Comparison)
백색점 평가는 흰색의 밝기를 나타내는 지표로서, L값(Lightness)이 75 초과인 경우 ◎, 50~75 미만인 경우 ○로 표시하였다.
- 색영역 체적평가 (Gamut Volume, HSL Comparison)
전체 태양 빛의 영역인 외곽선에서 각각의 매체가 재현할 수 있는 색 공간 영역을 나타내는 지표로서, 최대채도(Saturation=1) 기준으로, HSL (H: Hue, S: Saturation, L: Lightness) 값을 평가하였을 때, 실제 재현되는 채도 기준 값이 440,000 초과인 경우 ◎, 350,000~440,000 미만인 경우 ○, 350,000 미만인 경우 △로 표시하였다.
- 색농도 평가 (Dmax Comparison)
색농도에 있어서 암전(blackness) 혹은 크로마(chroma) 같이 포화된 상태의 비율을 나타내며, 기준 값이 1.6 초과인 경우 ◎, 1.3~1.6 미만인 경우 ○, 1.3 미만인 경우 △로 표시하였다
- 색영역 체적의 절대값 (Gamut Volume, Cubic Volume Comparison)
색채 영역에서 지각 가능한 색 공간 영역을 나타내는 지표로서, 색영역 체적의 절대값 기준으로 평가하였을 때, 그 기준 값이 300,000 초과인 경우 ◎, 200,000~300,000 미만인 경우 ○, 200,000 미만인 경우 △로 표시하였다.
구분 발명예 비교예1 비교예2
400㎛ 박판
유리접합
프린트 강판		 열경화형 고광택
프린트 강판		 5㎜ 소다라임
유리부착
프린트 강판
광택도 97 87 96
선영성 SW ◎ (15) × (56) ◎ (16)
LW ◎ (4) △ (19) ◎ (4)
연필경도 9H H 9H
내오염성 ◎ △ ◎
내화학성 ◎ △ ◎
가공성(800R 라운드 가공) ○ ◎ ×
광학
특성
평가		 백색점
(White point)		 ◎ (76) ◎ (87) ○ (53)
색영역 체적(Gamut volume, HSL) ◎ (445k) ○ (426k) ○ (423k)
색농도 (Dmax) ◎ (1.69) ◎ (1.86) ○ (1.57)
색영역 체적의 절대값 (Cubic Volume) ○ (214k) ◎ (313k) △ (86k)
상기 표 1 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 표면에 평탄한 박판 유리를 부착한 발명예는 우수한 광택과 선영성을 얻을 수 있었으며, 경도 및 가공성도 우수하였고, 광학특성도 모두 양호한 것을 확인할 수 있다.그러나, 비교예 1 의 경우 광학특성 및 가공성은 양호하였으나, 열경화 시스템의 용매 휘발에 의한 광택이나 선영성 구현에 한계가 있었다. 또한 유리를 접합한 발명예나 비교예 2 와 비교하여 경도가 낮았으며, 내오염성 및 내화학성이 열위하였다.
또한 비교예 2 의 경우, 유리를 접합하였기 때문에 광택도, 선영성, 경도, 내오염성 및 내화학성 특성은 본 발명 수준으로 우수하였으나, 접합된 유리의 두께가 너무 두꺼워 백색점, 색영역 체적, 색농도, 색영역 체적의 절대값 등 색재현력과 관련된 광학특성 평가에서 모두 본 발명보다 열위한 것을 확인할 수 있고, 또한 가공성도 열위하였다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의기술자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 프린트 강판
11 금속판
12 인쇄층
2 접착층
3 박판 유리
4 베이스 컬러층
5 프라이머층
6 전처리층

Claims (18)

  1. 금속판, 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층을 포함하는 프린트 강판;
    상기 프린트 강판 상에 자외선 경화형 접착 용액이 경화되어 형성되며, 두께가 10~100㎛ 인 투명한 접착층; 및
    상기 접착층에 의해 부착된 플렉서블(flexible) 박판 유리;
    를 포함하고,
    분광 광도계를 이용한 색농도 평가(Dmax Comparison)의 기준 값이 1.6 초과인 박판 유리접합 프린트 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 박판 유리의 두께는 0.1~2mm 인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판 유리접합 프린트 강판의 광택도가 60도 광택기 기준으로 85% 이상인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 박판 유리접합 프린트 강판의 선영성이 선영성 측정기 기준 SW 30 이하, LW 10 이하인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    분광 광도계를 이용한 광학특성 평가를 실시하였을 때,
    백색점 평가(White Point Comparison)의 L값이 75 초과이고,
    색영역 체적 (Gamut Volume)에 대하여 최대 채도(Saturation=1) 기준으로, HSL(H: Hue, S: Saturation, L: Lightness)값을 평가할 때는(HSL Comparison), 기준 값이 440,000 초과이며, 색영역 체적의 절대값 기준으로 평가할 때는(Cubic Volume Comparison) 기준 값이 200,000 초과인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 박판 유리는 무알카리 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리 또는 강화유리인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트 강판은, 금속판과 인쇄층 사이에 베이스 컬러층 및 프라이머층 중 적어도 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 금속판 및 상기 프라이머층 사이에 전처리층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프린트 강판은 잉크젯 프린트 강판인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄층에 인쇄된 디자인이나 패턴의 해상도가 300dpi 이상인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판.
  11. 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법으로서,
    금속판 및 상기 금속판 표면에 디자인이나 패턴이 인쇄된 인쇄층으로 이루어진 프린트 강판을 준비하는 단계;
    준비된 프린트 강판의 표면에 자외선 경화형 접착 용액을 도포하여 접착층을 형성하는 단계;
    상기 자외선 경화형 접착 용액이 도포된 프린트 강판에 플렉서블(flexible) 박판 유리를 부착하는 단계;
    부착된 상기 플렉서블 박판 유리에 대해 압력을 가하는 단계;
    자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 접착 용액을 경화시키는 단계;
    를 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플렉서블 박판 유리의 두께는 0.1~2mm 인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 압력은 2~10kgf 인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 접착 용액의 경화 후 접착층의 두께가 10~100㎛ 인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 접착 용액은 6관능기 이상의 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 2관능기의 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 1종 이상의 광경화형 모노머 및 광 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 인쇄층에 인쇄된 디자인이나 패턴의 해상도가 300dpi 이상인 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판의 제조방법.
  17. 프린트 강판 위에 자외선 경화형 접착 용액을 코팅하는 코팅 수단;
    상기 코팅 수단 후단에 설치되고, 접착 용액 위에 플렉서블 박판 유리를 부착하는 유리 부착 수단;
    상기 유리 부착 수단과 연결되고, 플렉서블 박판 유리를 압착시켜 접착 수단과 플렉서블 박판 유리를 밀착시키는 압착 수단; 및
    상기 압착 수단 후단에 설치되고, 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화형 접착 용액을 경화시켜 도막을 형성하는 경화 수단;
    을 포함하는 박판 유리접합 프린트 강판 제조 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    감압을 통해 테두리 부분의 미세 기포를 제거하는 감압 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 유리접합 프린트 강판 제조 시스템.
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